Resumen
- La delimitación de zonas homogéneas, generalmente llamadas zonas de manejo (ZM) por sitio específico, atrae cada vez más la atención debido a su enfoque eficiente y rentable para comprender la relación entre la productividad espacialmente variada y las características del suelo. Sin embargo, determinar ZM a partir de varias variables es una técnica compleja debido a la variabilidad espacial de las propiedades del suelo y las concentraciones de nutrientes dentro del campo. El objetivo de este estudio fue 1) definir zonas homogéneas dentro de un campo utilizando dos estrategias diferentes, 2) comparar ambas metodologías con las propiedades del suelo y 3) verificar su utilidad con los rendimientos de los cultivos (arroz, algodón-maíz). Se seleccionó una parcela de 5 hectáreas ubicada en Espinal (Colombia) como área de estudio para el presente estudio, y se determinó un total de 11 atributos del suelo que representan las propiedades químicas y físicas del suelo (0-20 cm) y los rendimientos de los cultivos en una cuadrícula de 72 puntos. Se analizó la variabilidad espacial de estas propiedades del suelo y se generaron mapas de distribución espacial utilizando geoestadística y técnica de kriging universal. Además, se utilizó MULTISPATI-PCA para realizar análisis espaciales multivariados de los atributos del suelo. Los componentes principales espaciales (CPs) fueron analizados, mapeados y utilizados para la determinación de zonas homogéneas mediante dos estrategias: E1-método de ruptura natural en CPs1, E2-análisis de conglomerados de fuzzy k-means en CPs1 y CPs2. El desempeño de los métodos propuestos se evaluó mediante la comparación de las variables promedio del suelo y los rendimientos de los cultivos en cada ZM delineada. Para una varianza espacial acumulada total de 92,01%%, el CPs1 explicó el 64,54% del valor y se correlacionó con propiedades físicas (densidad aparente (DA), microporos, arcilla + limo y capacidad de campo (CC)) y propiedades químicas (materia orgánica (MO), Calcio (Ca), Magnesio (Mg)), mientras que CPs2 explicó el 26,16% del valor y estuvo representado por el total de agua disponible (TAD), mesoporos, resistencia a la penetración del suelo (RP) y profundidad de penetración (PP). Las dos estrategias estadísticas probadas revelaron que dos a cuatro zonas eran el número óptimo de clases según diferentes criterios. Los resultados demuestran que las dos estrategias dividieron el campo de diferentes maneras con coincidencia en la clasificación del 98.61%, 62.50% y 45.83% de los puntos de la cuadrícula muestreados ubicados en dos, tres y cuatro ZM delineadas, respectivamente. Las zonas delimitadas fueron evaluadas y revelaron diferencias significativas en las variables promedio del suelo y en los rendimientos de arroz, algodón y maíz. Las ZM delineadas proporcionan una base de información para el manejo por sitio específico en el sistema de cultivo basado en arroz cultivado en el área de estudio. Para el manejo del riego, cuando el agua es el principal factor limitante, la zonificación podría priorizar la mayoría de las propiedades físicas del suelo (como DA, CC, RP, PP y TAD) y las zonas de manejo estarían de acuerdo con la estrategia E2.