Liberación experimental de bases en suelos de origen granítico del Maresme (Barcelona): correlaciones entre los valores de las diversas magnitudes estudiadas

Libe ación expe imen al de bases en suelos de o igen g ani ico del Ma esme 2 5 LIBERACION EXPERIMENTAL DE BASES EN SUELOS DE ORIGEN GRANITICO DEL MARESME (BARCELONA): CORRELACIONES ENTRE LOS VALORES DE LAS DIVERSAS MAGNITUDES ESTUDIADAS po J. BECH, J.M. FERNANDEZ DELGADO, M. BERBEL Labo a on' de Sols. Escola d'Ag iculiu a de Ba celona y Depa amen o de Fisiología Vege al. Facul ad de Biologia. L ni e sidad. RESUM S'es ableixen co elacions en e se ies c onologiques de alo s d'allibe amen expe imen al de bases (Ca, K, Na, Mg), de a iació de la conduc ibili a i e olu- ció del pH, en sols d'o igen g ani ic de la coma ca del Ma esme (Ba celona). La ecnica expe imen al emp ada ou la de pe colacio au oma ica, a 30°C du an un any i mig, de 200 g de ma e ial en cada mos a, que e en lixi ia s amb 30 cc d'aigua des il.lada cada 24 ho es. Les co elacions es an ex ensi es als e ce s sua i za s de ni janes mobils i a les se ies d'inc emen s de les dades eals espec e als esmen a s sua i za s. S'ap ecia una co elació al amen signi- ica i a en e les se ies d'allibe amen de bases i de a iació de la conduc ibi- li a , en alo s eals, ja sigui en e mag- ni ud~ de la ma eixa mos a, ja sigui en e les de mos es di e en s. Les co - elacions en e se ies d'inc emen s són menys signi ica i es, enca a que en més d'un 60 % dels casos mos en coe icien s accep ables. 26 ARXIUS de I'Esc. d'Ag ic. de Ba celona SUMMARY We es ablished co ela ions be ween ages and o he se ies o inc emen s o ch onological se ies o expe imen al he eal da a wi h espec o hese libe a ion alues o bases (Ca, K, Na, smoo hed cu es. A highly signi ican Mg), a ia ion o conduc i i y and o co ela ion was obse ed be ween he pH, o soils o g ani e o igin om he base libe a ion se ies and he a ia ion "El Ma esme" a ea (Ba celona, Spain) o conduc i i y in eal alues, we he 200 g . soil amples we e subjec ed o hese we e o magni udes o a single au oma ic pe cola ion a 30% o one sample o be ween di e en samples. and a hal yea s, using 30 ccs o dis- Co ela ions be ween se ies o inc e- illed wa e e e y 24 hou s. men s we e less signi ican , al hough in The co ela ions we e ex ended o he mo e han 6G% o cases hey show ac- iply smoo hed cu es o mo ile a e- cep able coe icien s. INTRODUCCION En la "a enización" del g ani o, jun- en el iempo (Ca, K, Na y Mg), así o al mecanismo ísico de la disyunción como su in luencia en la a iación de la o desag egación, concu en enómenos conduc ibilidad y en la e olución del químicos, undamen almen e la hid ó- pH. lisis de eldespas os y micas. Po la mis- Nos in e esa, po o a pa e, e la ma, las es uc u as mine ales ceden posible co elación de las di e en es se- iones (Co ens, 195 1 ; F ede ickson ies de esul ados de una misma mues- 195 1 ), en p opo ciones a iables. a y po o a las de di e en es mues as Hemos es udiado (Bech, 1966, 7 1, en e si. En el p ime caso los coe icien- 74, 80) la libe ación expe imen al de es de co elación ob enidos nos o ien- los alcalinos y alcalino é eos a lo la go a án sob e el posible pa alelismo en e del iempo (18 y 14 meses) some iendo los alo es libe ados de una misma di e sas mues as ep esen a i as a pe - mues a; en el segundo caso, sob e di- colación con olada (30" C, 30 cc. de cho pa alelismo en e mues as di e en- agua des ilada cada 24 ho as a a és de es. 200 S s. de ma e ial). P e endemos, además, p o undiza En la p esen e publicación se es able- en el ema con el in de p ecisa la po- cen co elaciones en e los pa es de se- sible co espondencia en e las luc ua- ies de alo es de las di e sas magni u- ciones que se obse an en las g á icas de des es udiadas. La inalidad de dicho es- libe ación ppm/ iempo. Es e aspec o se udio es de e mina las posibles elacio- elaciona es echamen e con o os a- nes que exis en en e las bases libe adas bajos p eceden es, (Bech 1971, Bech e Libe ación expe imen al de bases en suelos de o igen g aní ico del Ma esme 27 al. 1980), cuya inalidad e a el es udio de inc emen os de los alo es eales es- de la pe iodicidad en el iempo de es- pec o al e ce sua izado de medias mó- as oscilaciones. iles. Dichos inc emen os ep esen an Con es e p opósi o se han aplicado en ealidad el alo de las oscilaciones los cálculos de co elaciones a las se ies en las g á icas de libe ación. MATERIAL Las mues as de suelos de o igen g a- Desde el pun o de is a de nomen- ní ico del Ma esme (Ba celona), con las cla u a, eco damos se a a de las que se han lle ado a cabo las expe ien- mues as: cias de libe ación de bases, han queda- do desc i as, an o en lo e e en e a su -Núm. 4: Sap oli o de la zona media luga de o igen en el e eno como en 5: ~~~~li~~ de la zona media cuan o a sus ca ac e ís icas mine aló- gicas, ísicas y químicas, en abajos -Núm. 7 : Suelo g aní ico de la zona p eceden es: Bech (1 972-74). baja Un esumen de las ca ac e ís icas de -Núm. 8: Mues a núm. 4 a la que se ales mues as se p esen a en el cua- ha eliminado la acción supe io a d o 1. 0,2 mm. METODOS En es e apa ado deben conside a se dos aspec os: a) Mé odos de ob ención de los ex- ac os pe colados y análisis de los mis- mos. b) Mé odos de cálculo de co elacio- nes ma emá icas y ep esen ación g á i- ca .de los coe icien es de co elación y ec as de eg esión ob enidas. Con elación al aspec o a) emi i nos a publicaciones p eceden es (Bech 1966, 1971 y 1974). b) Mé odos de cálculo de co elaciones y de ep esen aciones g á icas de los e- sul ados Se han ealizado co elaciones en e se ies de alo es de libe ación de bases (Ca, K, Na y Mg), e olución del pH y a iaciones de la conduc ibilidad y de los olúmenes pe colados. La inclusión de las se ies de los o- lúmenes pe colados en las di e sas mues as se hace con el in de analiza la posible in luencia de dichos olúme- nes en las a iaciones de libe ación de los dis in os ca iones, así como en la e olución de la conduc ibilidad y del PH. 28 ARXIUS de I'Esc. d'Ag ic. de Ba celona Cuad o núm. l ANALISIS DI: LOS SUELOS UTILIZADOS EN LA EXPERIENCIA Mues as núms. 4 P e nii de üal S P emia de hi 7 Vilasa sip oli o egoli o suelo de zona medi zona media zona baia -- 4 wlisis necanico a ena g uesa 712 % 84.4 % 67.7 % A ena ina 19.2 % 11,4 % 19.9 % Limo 59 % 1,l % 5.5 % .l <ill~ 3.6 % 3.1 % . 7 % pH (en H20) pH (en Caso4 ) C03Ca U. o gánica Bases ex ac ables en AcNIi,. pH, 270 ppm 115 ppm 145 ppm 115 ppm 120 ppm 115 ppm 109 ppm 113 ppm 328 ppm 2640 ppm 1800 ppm 1 440 ppm kx ic o I:S Conduc ibilidad 0,456 mmhos 0,145 mmhos 0,239 mmhos Sales o ales 1,459 g/li o 0.464 glli o 0,767 g/li o I .I.C 557 m.e. % 5.7 m.e. % 7,4 m.e. % Análisis quimico o al Si0 70.90 70.29 67.04 A120, 12.15 12,80 14.62 Fe203 4.55 3.73 4.46 MgO 1.33 1,24 1 ,O7 C'aO 1.39 1.87 1.87 Ua20 2.29 2,59 2.56 K20 2.89 3,01 2.69 H20 + 2,05 1.58 3,82 11,O - 1,78 1.44 1,46 o al 99.43 98.55 99,68 Libe ación expe imen al de bases en suelos de o igen g aní ico del Ma esme Los cálculos de co elación no se han ci a en p ime luga co esponde a la limi ado a las se ies de alo es eales, p ime a magni ud indicada en la pa e sino que se han aplicado igualmen e a supe io del cuad o y la pos e io a la las se ies de alo es de los e ce os sua- que igu a en segundo luga en dicha izados de medias mó iles y a las de in- pa e supe io . c emen os de los da os eales espec o a Al inal de cada cuad o se ecojen dichos sua izados. los coe icien es de co elación en e las Pa a ello se ha seguido el p oceso ma- se ies de alo es de los dis in os ca io- emá ico siguien e: nes y los de a iación del pH y del olu- 1 ) Cálculo, pa a cada se ie de alo es, men pe colad0, e e idos a una del e ce sua izado de medias misma mues a. mó iles. Hemos u ilizado algunos signos espe- ciales en es os cuad os: 2) De e minación, a pa i de él, de las se ies de inc emen os de los a- -* (as e isco): indica que en odas lo es eales espec o a dicho sua i- las se ies de da os co elacionadas se zado. han sup imido los es p ime os alo es. 3) Es ablecimien o de co elaciones -(l): ad ie e que, en las se ies c@ en e los pa es de se ies de e ce- espondien es a las mues as 4 y 5, se os sua izados y de inc emen os. han omado los 56 p ime os alo es. A es as se ies las llamamos "la gas", ya El azado de las g á icas y el cálculo que cons an de 84 da os, ob enidos en de los e ce os sua izados, inc emen os, el pe íodo de expe iencias comp endi- ec as de eg esión y coe icien es de CO- do eny e el 4-9-64 y 4-4-66, elación (Snedeco , 1964, págs. 201-238 Yule-Kendall, 1967, págs. 2 16-270) se ha -(2): indica que, en las se ies "la - ealizado con ayuda de una compu ado- gas, se han escogido 10s 56 Úl imos da- a I.B.M. 360 N del se icio de cálculo o~. Se oman 56 da os de las se ies an- de la Uni e sidad de Ba celona. es indicadas pa a pode es ablece co- L~~ coe icien es de co elación se "elaciones Con las se ies de las mues as han ag upado en doscuad os, uno e e- 7 y 8 (s. "co as"). Dichas Inues as ido a magni udes dadas en alo es es- cons a" de es e núme o de da os y co- les (cuad o 3) y el o o a las se ies esponden a las expe iencias ealizadas de inc emen os de los alo es eales es- en e día 5-3-65 y 4-4-66. pec o del e ce sua izado de medias De la abla expues a po Snedeco mó iles (cuad o núm. 6). En es os cua- (1 964, pág. 2 17) son los alo es míni- d os se indican en p ime luga los alo- mos de los coe icien es de co elación, es de co elación en e las dis in as con ni eles de signi icación del 95% y magni udes de una misma mues a. del 99% , que exponemos en e1 cuad o Luego igu an los e e en es a las mag- 2. Los di e sos g ados de libe ad que ni udes de dos mues as di e en es. En se ci an es án de acue do con los que es e segundo g upo, la mues a que se p esen an las se ies es udiadas. 30 ARXIUS de I'Esc. d'Ag ic de Ba celona Cuad o núm. 2 COEFICIENTES DE CORRELACION G ados de libe ad Ni eles de signi icación 95 % 99 % Debido a la g an can idad de co e- laciones ensayadas y comen adas hemos ep esen ado sólo las ec as de eg esión y las nubes de pun os de algunas de ellas, las más signi ica i as, con el in de ilus a di e sos aspec os a ados en la p esen e publicación. Al e ec ua es as ep esen aciones g á icas se puso de mani ies o en algu- nos casos un desajus e en e las nubes de pun os y las ec as de eg esión. Su- p imiendo los es p ime os alo es es e desajus e desapa ecía y los nue os coe icien es de co elación esul aban igualmen e signi ica i os. Se ha com- p obado que es a al a de acoplamien o e a debida a la in luencia que o ecían, al calcula las ecuaciones de las ec as de eg esión, los p ime os alo es de li- be ación, muy ele ados espec o al es- o. RESULTADOS Es udio de las co elaciones en e los alo es de libe ación de bases, conduc- ibilidad, pH y olúmenes ex aidos en el iempo Los coe icien es de co elación se han ag upado en cuad os según el p o- cedimien o indicado en Mé odos. 1 .- Co elaciones en e se ies de alo- es eales ies de cada mues a Todos los coe icien es de co elación de los di e en es pa es de se ies de alo- es eales co espondien es a la libe a- ción de ca iones son ele ados. Es a excelen e co elación se mani ies a so- b e odo en las mues as núms. 4 y 8. En las o as dos (núms. 5 y 7) los esul- ados son más dispa es ( e cuad o núm. 3). Al Co elaciones en e las dis in as se- En e Ca y Na las co elaciones son Libe acion expe imen al de bases en suelos de o igen g aní ico del Ma es ne siemp e excelen es. Aquellas co elaciones que se e ie- en a Mg y K o ecen esul ados algo he e ogéneos según las mues as. También son ele ados los coe icien- es de co elación de los di e en es ca- iones espec o a la conduc ibilidad. El o den dec ecien e de ales coe icien es es el que sigue: ~ -Mues a 4a Ca, Na, K, Mg. -Mues a 5a Ca, Na, K, Mg. -Mues a 7a Ca, Na, Mg, K. I -Mues a 8a Ca, Mg, Na,'K. Las co elaciones en e los dis in os ca iones y conduc ibiIidad con espec o al pH son poco signi ica i as. Idén ica a i mación puede hace se en lo que a ec a a las se ies de olúmenes ' pe colados. No obs an e, en la mues a núm. 8 se halla on en p incipio unos coe icien es de co elación siemp e signi ica i os pe- o nega i os. Además se ap eciaba un desajus e en e las ec as de eg esión y las co espondien es nubes de pun os. Aho a bien, se comp ueba que, al sup i- mi los p ime os alo es de las se ies c onológicas de acue do con el a gu- men o de Mé odos, desapa ece es a co- elación signi ica i a, a la ez que las ec as de eg esión se ajus an a las nu- bes de pun os co espondien es. Cuad o num. 3 (O .l'lCl NT S COKRELACION ENTRE MAGNITUDES DADAS EN VALOR S I<I-ALES Ca - K Ca - Na Ca - Mg K - Na K - Mg Na-Mg Ca-Cond K-Cond Na-Cond Mg-Cond Mues a 4 0.8719 0.9623 0,8719 0.9625 0,8461 0,8446 0,9625 0.9077 0,9171 D.XS6'; Mues a 5 0.9196 0.7840 0.7423 0.8931 0,7583 0,5152 0.9501 0.8512 0.8817 0,6771 Mues a 0.5380 0.8525 0,8930 0,4625 0,4361 0,8153 0,9894 0.5287 0.8374 0.6355 Mues a k 0,8669 0.8900 0,9732 0,7121 0.6101 0,9497 0.9979 0.8791 0.8930 0,<172X Mues ab4 y 5 0,4582 0.8170 0.4107 0,8931 0,5356 0,4643 0,7236 0.8742 0,8029 0,6627 Mues as 5 y 1 0,8134 0,7295 0,5974 0,5530 0,4475 0,7344 0,058 0.4204 0.7850 0,3739 Mues as 7 y x 0.7741 0,9177 0,8653 0.31 11 0,3590 0,9489 0,8345 0.3921 0,9779 0.8403 Mues as 8 y 7 0,3574 0.9757 0,8455 0.9101 0,8669 0,5945. 0.8338 0.7897 0.90M 00.744 Mues as 3 y 7 (1 ) 0,1951 0,8053 0,4884 0,6899 0,6059 0,5948 0,9051 0.9336 0.91.51) 0.7781 Mues as 7 y 4 (1) 0.9541 0,9266 0,8030 0,3955 0,3024 0,7262 0,9101 0.2757 0.8224 0.5081 Mues as 4 y 8 (1) 0.6349 0.9813 0,8921 0,9541 0,9061 0,9162 0,8261 0.8630 0,8805 0.7294 Mues as 8 y 4 (1 ) 0.8530 0.8719 0.7251 0,7447 0.5954 0,8721 0,8309 0,6472 0.9848 0.9031 Mues as5 y 7 (1) 0.8029 0.7582 0,6528 0,5504 0.5168 0,8143 0,8210 0,6440 0,8606 0,5706 Mues as 7 y 5 (1) 0,6433 0,8505 0,5559 0,4693 0,7328 0,4724 0,8528 0,7187 0.8696 0,6798 Mues as 5 y 8 (1) 0.8867 0.6438 0,6725 0.4136 0,4501 0,9466 0,7104 0.4801 0,9822 0.4429 Mues as 8 y 5 (1 ) 0,4489 0,9765 0,4048 0,9148 0,6648 0,3692 0.7110 0,9204 0,7365 0.76X5 Mues as 4 y 7 (2) 0,5476 O, 1802 0,2287 0,0712 0.0632 - 0,0294 - 0.0002 0,1809 0.0642 0.4145 Mues as 7 y 4 (2) 0,1413 0.0122 0,4090 0,1951 0,5421 0,2021 0.0996 0,2543 0.0136 0.0389 Mues as 4 y 8 (2) 0.3636 0,1567 0,1951 0,0667 0,0823 0.0229 0,2430 0.0862 - 0.0145 0,2269 Mues as 8 y 4 (2) 0.0602 -0,0313 0,1962 0.0843 0,3093 0.2773 0.0318 0,2049 0.0067 0.0395 Mues as 5 y 7 (3) 0.4225 0,5696 0,3590 0,5084 0.2121 0,0280 0,5718 0,4351 0,0974 - 0.0509 Mues as 7 y 5 (2) 0,4476 0,1243 - 0,0454 0,1450 - 0,0457 0,1177 0,1787 0,3287 0.2438 0,3310 Mues as 5 y 8 (1) 0,5393 0.5805 0.5476 0,4274 0,3892 0,1128 0.5323 0,4129 0.1145 0,1172 Mues as 8 y 5 (2) 0.3987 O. 1092 0,1027 0,2202 0,1312 - 0,0402 O, 1918 0.3216 O, l 169 O. 1678 Ca-pH K-pH Na-pH Mg-pH &-Vol K-Vol Na-Vol Mg-Vol pH-Vol Mues a 4 0,0595 0,0612 0,0624 O, 1296 0,2129 0,2199 0,25667 -0,2740 0.0595 Mues a 5 0,4285 0,4554 0.3602 0,3015 - 0,2625 - 0.1603 - 0,3535 - 0,0992 - 0,0872 Mues a 7 0,3966 0,5334 0.4055 0,3961 - 0,2956 -0,0080 - 0.4625 - O. 1135 - 0,0732 Mues a 8 0,0125 0,0545 - 0,0183 - 0,0271 - 0,5739 - 0,5493 - 0,6948 - 0.5883 - 0,0462 Libe ación expe imen al de bases en suelos de o igen g aní ico del Ma esme B/ Co elaciones en e se ies de dl' e en- y 7-8 como en los 4-7, 4-8, 5-7, 1 es mues as 1 5-8, omados los 56 p ime os alo es Las co elaciones ( e cuad o núm. 3) de las se ies 4 y 5. En es os úl imos g u- 1 son odas acep ables pa a odos los ca- pos des acan, sob e odo, los coe icien- i iones y la conduc ibilidad, e incluso es del pa 4-8 ( odos supe io es a excelen es en algunos casos, an o en 0,550). El cuad o núm. 4 nos ilus a los pa es de se ies de las mues as 4-5 lo exp esado an e io men e. Cuad o núm. 4 ~ues as Núm. da os Núm. coe . co . Núm. o al % de coe . signi ica i os de coe . signi ica i os - - - 4 -5 odos 2 5 25 100 ?j 7 -8 odos 25 25 100 ?j 4-7 56 p i n. 25 2 5 100 % de la núm. 4 4-8 9 9 2 5 25 100 % 5 -7 56 p im. 2 5 25 100 % de la núm. 5 5-8 - 9 9 25 2 5 100 % Los coe icien es de co elación de los di e en es pa es de se ies co espon- dien es a las mues as 7 y 8 son supe- io es a los de las 4 y 5, lo cual es 1ó- gico ya que pa a que las co elaciones engan el mismo g ado de alidez los coe icien es deben se mayo es pa a las se ies co as (7-8). Des aca la excelen e co elación en e Ca y Na, y conduc ibilidad en las mues as 7 y 8. Con la di e encia de alo es señalada en el pá a o an e io , se obse an los mismos esul ados con los Ca, Na y conduc ibilidad de las mues as 4 y 5. Lo a i mado en el pun o an e io se cumple ambién en e es as magni udes, en co elaciones de mues as di e en es, más acusado en las mues as 4 y 8. Responden igualmen e bien los ca io- nes K y Mg de las mues as 4 y 8; no así los co espondien es a las mues as 5 y 7 cuyos coe icien es de co elación con o as magni udes suelen se in e io- es al 0.600. Las co elaciones en e los úl imos 56 alo es de las di e sas se ies de las mues as 4 y 5 con las 7 y 8 no son en gene al signi ica i as. El cuad o núm. 5 indica el núm. de coe icien es de co e- lación signi ica i os pa a cada pa de mues as al oma los 56 úl imos da os de las mues as 4 y 5. 40 ARX IUS de I'Esc. d'Ag ic de Ba celona CABALLERO A. (1969).-- Ri nios de pe io- GOLDICH, S.S. (1938).- A s udy o ock do la ~o en el c ecimien o de las plan as. wea he ing. J. Geol. 46:17-58. Me n. ~eal. Acad. 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