Mapping soil compaction using indicator kriging in Santa Fe province, Argentina

Spanish; Castilian. Resumen La compactación del suelo es un proceso físico complejo que afecta el desempeño del cultivo por limitar la expansión de las raíces y la reducción de agua y asimilación de nutrientes desde el suelo. Debido a la variabilidad espacial de la compactación del suelo, las necesidades de las prácticas de remediación, pueden variar respecto al suelo. Sin embargo, el mapeo de compactación del suelo estimado mediante los datos del índice de cono (IC), es una tarea difícil. El objetivo de este estudio fue el de examinar la variabilidad espacial de los datos del IC en un suelo Typic Argiudoll en el centro de la provincia de Santa Fe, Argentina bajo un sistema de no labranza y el delineamiento de zonas para labranza en sitio específico basado en mapas de probabilidades de ocurrencia de compactación del suelo desarrollada usando el kriging indicador. Se registraron 69 IC georreferenciados y determinaciones volumétricas de agua (SWC) en un área experimental de 70 x 110 m. Los sitios de muestreo fueron distribuidos de acuerdo a una malla psedo- regular, evitando la huella visible de la maquinaria. Se creó una variable indicadora mediante el agrupamiento de los sitios de muestreo en dos grupos según los perfiles de IC dentro de los 30 cm de profundidad. La estructura espacial de los datos de IC agregados por capas de 10 cm y la variable del indicador, fueron evaluados mediante un enfoque basado en el modelo. La alta variabilidad y la pobre estructura espacial observada en los datos IC, fueron atribuidas al efecto de la labranza y al tráfico bajo la escala del muestreo. Esta característica de los datos limitó la aplicación de técnicas de interpolación para este atributo de suelo. Sin embargo, los mapas de probabilidad de ocurrencia de la compactación del suelo en la zona radicular, fueron obtenidos mediante la integración de los datos del índice de cono del horizonte arable (0-30cm), usando el enfoque del kriging indicador. Tales mapas de probabilidad podrían ser útiles para el delineamiento de zonas potenciales para labranza en sitio específico.

English. Abstract Soil compaction is a complex physical process that affects the crop performance by limiting the expansion of the roots and the reduction of water and nutrients uptake from soil. Due to the spatial variability of soil compaction, the needs for remedial practices may vary within the field. However, mapping soil compaction estimated by cone index (CI) data is a difficult task. The aim of this study were to examine the spatial variability of CI data in a fine-mixed-thermic Typic Argiudoll soil form the center of Santa Fe, province -Argentina under no-till system, and to delineate zones for site-specific tillage based on maps of probabilities of occurrence of soil compaction developed using indicator kriging. Sixty nine georeferenced CI and volumetric water content (SWC) measurements were recorded in a 70 x 110 m experimental area. Sample locations were distributed following a pseudo-regular grid avoiding visible machinery footprint. An indicator variable was created by splitting the sampling locations into two groups based on the CI profiles within 0-30 cm depth. The spatial structure of the CI data aggregated by 10-cm layers and the indicator variable was assessed by a model-based approach. The high variability and poor spatial structure observed in CI data was attributed to the effect of tillage and traffic under the sampling scale. This feature underpinned the application of spatial interpolation techniques for this property. However, maps of the probability of occurrence of soil compaction in the root zone were be obtained by integrating the cone index data of the arable horizon (0-30 cm) using the indicator kriging approach. Such probability maps could be useful for the delineation of potential zones for site-specific tillage.