APPLICATION OF FRACTAL THEORY IN QUANTIFYING SOIL AGGREGATE STABILITY AS INFLUENCED BY VARYING TILLAGE PRACTICES AND COVER CROPS IN NORTHERN GUINEA SAVANNA, NIGERIA | APLICACIÓN DE LA TEORÍA FRACTAL EN LA CUANTIFICACIÓN DE LA ESTABILIDAD AGREGADA DEL SUELO INFLUENCIADA POR DIVERSAS PRÁCTICAS DE LABRANZA Y CULTIVOS DE CUBERTURA EN LA SABANA NORTE DE GUINEA, NIGERIA

إنجليزي. Background. Soil aggregate stability varies with management practices like tillage and soil organic matter management. Objective. The objectives of this study were to (i) Explore a fractal theory to investigate the extent of soil fragmentation in soil of Samaru, Northern Nigeria, subjected to different tillage practices and covers crops for the purpose of improving soil aggregate stability (ii) Establish a relationship between fractal dimension (D) and mean weight diameter (MWD). Methodology. A three years field trials was conducted with three tillage practices (no-till, reduced till and conventional till) as main treatments and four cover crops (Centrosema pascuorum, Macrotyloma uniflorum, Cucurbita maxima and Glyine max), and a bare/control (no cover crop) as sub treatments. The trial was laid out in randomized complete block design, split plot arrangement and replicated three times. Soil samples were collected at 0-15 cm prior to trial establishment for routine soil physical and chemical properties and at depths 0-5, 5-10, 10-15 and 15-20 cm at the end of each cropping season each year for soil aggregate stability test. Results. No-till soils had 12.58% better soil aggregate stability than soils under reduced and conventional tillage systems. Also, no-till soils had 2.40 % less fragmented soil aggregates than Reduced and Conventional till soil as indicated by the fractal dimension of soil aggregates. Soils under Macrotyloma uniflorum cover crop, were on the average 2.33% less fragmented than soils under Centrosema pascuorum, Glycine max and Cucurbita maxima but 4.56% less fragmented than soils with no cover crops. Implication, No-till and reduced till systems; and cover cropping better enhanced soil aggregate stability due to better accumulation of organic matter emanating from crop residues return to soil in these practices. Conclusion. Conservation tillage and the use of cover crops lowered soil aggregate fragmentation relative to conventionally tilled system and bare soil with no cover crop. The strong linear relationship established between MWD and fractal dimension showed over 80% dependency, suggesting that fractal dimension is another useful index for evaluating soil aggregate stability..

الأسبانية؛ قشتالية. Antecedentes. La estabilidad de los agregados del suelo varía con las prácticas de manejo como la labranza y el manejo de la materia orgánica del suelo. Objetivo. (i) Explorar una teoría fractal para investigar el grado de fragmentación del suelo en el suelo de Samaru, en el norte de Nigeria, sometido a diferentes prácticas de labranza y cultivos de cobertura con el fin de mejorar la estabilidad de los agregados del suelo (ii) Establecer una relación entre la dimensión fractal (D) y el diámetro de peso medio (MWD). Metodología. Se realizó un ensayo de campo de tres años con tres prácticas de labranza (siembra directa, labranza reducida y labranza convencional) como tratamientos principales y cuatro cultivos de cobertura (Centrosema pascuorum, Macrotyloma uniflorum, Cucurbita maxima y Glyine max), y un testigo desnudo (no cultivo de cobertura) como subtratamientos. El ensayo se presentó en un diseño de bloques completos al azar, en un arreglo de parcelas divididas y se repitió tres veces. Se recolectaron muestras de suelo a 0-15 cm antes del establecimiento de la prueba para determinar las propiedades físicas y químicas del suelo de rutina y a profundidades de 0-5, 5-10, 10-15 y 15-20 cm al final de cada temporada de cultivo cada año para el suelo. prueba de estabilidad agregada. Resultados. Los suelos de labranza cero tuvieron un 12.58% más de estabilidad de los agregados del suelo que los suelos bajo sistemas de labranza reducida y convencional. Además, los suelos de labranza cero tenían 2.40% menos de agregados de suelo fragmentados que los suelos de labranza reducida y convencional, como lo indica la dimensión fractal de los agregados del suelo. Los suelos bajo el cultivo de cobertura de Macrotyloma uniflorum estaban en promedio 2.33% menos fragmentados que los suelos de Centrosema pascuorum, Glycine max y Cucurbita maxima, pero 4.56% menos fragmentados que los suelos sin cultivos de cobertura. Implicaciones. Sistemas de labranza cero y labranza reducida; y cultivos de cobertura mejoran la estabilidad de los agregados del suelo debido a una mejor acumulación de materia orgánica que se origina de los residuos de cultivos que regresan al suelo en estas prácticas. Conclusión. La labranza de conservación y el uso de cultivos de cobertura redujeron la fragmentación de los agregados del suelo en relación con el sistema de labranza convencional y el suelo desnudo sin cultivo de cobertura. La fuerte relación lineal establecida entre MWD y la dimensión fractal mostró una dependencia superior al 80%, lo que sugiere que la dimensión fractal es otro índice útil para evaluar la estabilidad de los agregados del suelo.