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  • Esta información corresponde al proceso de mapeo digital de variables físicas y químicas del suelo. Así mismo, se plasma el índice de calidad de suelos para algunos cultivos ubicados en el Altiplano Cundiboyacense.

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    El contenido de calcio (Ca) en el suelo, junto con el CO y el contenido de arcilla, son algunas de las propiedades del suelo que pueden definir su calidad (Khaledian et al., 2013). Estos parámetros pueden ser muy variables en el espacio y el tiempo, especialmente en áreas agrícolas, con implicaciones para la producción de cultivos (Khaledian et al., 2013). El Ca se ha relacionado con propiedades como pH y carbono orgánico (CO), donde suelos con valores altos de pH y porcentajes de CO se relacionan con altos contenidos de Ca, asimismo se ha reportado su relación antagónica con el Al (Behera & Shukal, 2015; Pérez de los Reyes et al., 2015; Kunito et al., 2016). El mapeo de esta propiedad se realizó a través de un modelo Random Forest. Los valores obtenidos oscilaron entre 0,4 y 25,0 meq 100g-1. Las medidas de evaluación del modelo arrojaron un RMSE de 5,57 meq 100g-1, un MAE de 3,8 meq 100g-1 y un AVE de 0,40. De acuerdo a la clasificación realizada por el ICA (1992), el 33,0% de las áreas del altiplano presentaron niveles bajos de Ca, el 28,7% contenidos intermedios y el 38,2% restante altos niveles de Ca.

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    De los elementos principales requeridos por las plantas el fósforo (P) es el que generalmente se requiere en menores cantidades, no obstante, presenta una baja disponibilidad en su contenido total y tiene múltiples reacciones en la matriz del suelo que no lo hacen asimilable. Su papel es fundamental en las plantas dado que es constituyente de los ácidos nucléicos, enzimas, fosfolípidos y participa en los procesos de transformación de energía (Garavito, 1974). El mapa de P disponible fue obtenido a partir de un modelo Random Forest; obteniendo un RMSE de 24,38 mg kg-1, un MAE de 25,35 mg kg-1 y un AVE de 0.39. Los valores oscilaron entre 2.5 y 130 mg kg-1. En general, y de acuerdo a la clasificación realizada por el ICA (1992), un 3,8% del área de estudio tiene bajo contenido, el 37,0% medio y el 59,2% alto contenido

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    El mapa de pH es el indicador simple más importante de la calidad del suelo, el cual se emplea para el control o seguimiento del funcionamiento agrícola o la salud de los ecosistemas. Con pH < 5 el aluminio comienza a ser soluble con el ion Al3+ y es tóxico para muchas plantas, inhibiendo el crecimiento de la raíz (Weil and Brady, 2017). El mapa de pH fue obtenido a partir del uso de un modelo ensamblado entre dos técnicas de aprendizaje de máquina (Random Forest y Ranger); obteniendo un RMSE de 0,57, un MAE de 0,40 y un AVE de 0,46. Los valores oscilaron entre 3,82 y 7,31. En general, y de acuerdo a la clasificación realizada por el ICA (1992), un 85,4% del área de estudio es fuerte a extremadamente ácida, 12,7% moderadamente ácida, 1,8% adecuada y un 0,05% neutro.

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    El mapa de materia orgánica (MO) en el suelo es un insumo para la determinación del stock de carbono orgánico en la biósfera, un elemento fundamental para la identificación de sumideros de dióxido de carbono (Batjes, 1998; Davidson & Janssens, 2006; Lal, 2004). La MO es fuente principalmente de N, P, S y de algunos elementos menores, también contribuye a la capacidad amortiguadora y en la capacidad de intercambio catiónico (ICA, 1992). Este mapa fue construido a partir del uso de un modelo ensamblado entre las siguientes técnicas de aprendizaje de máquina: Random Forest y Ranger; obteniendo un RMSE de 6,2%, un MAE de 4,13% y un AVE de 0,57. Los valores oscilaron entre 1,2 y 54,3%. De acuerdo a la clasificación realizada por el ICA (1992), un 2,0% del área de estudio tiene baja materia orgánica, un 32,3% media y un 65,7% alta.

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    La densidad aparente (Da) es un indicador de calidad del suelo, pues está relacionada con su porosidad, estructura, movimiento y almacenamiento de agua (Li et al., 2019). Una inadecuada condición de Da del suelo puede indicar problemas de compactación, situación en la cual el suelo disminuye su capacidad productiva y el servicio ambiental que presta (Yang et al., 2016). El presente mapa fue hecho por medio de la técnica Random Forest, con un RMSE de 0,13 g cm-3, un MAE de 0,09 g cm-3 y un AVE de 0,86. Los valores de Da en la zona de estudio variaron entre 0,24 y 1,50 g cm-3 y según la clasificación de Montenegro y Malagón (2014) el 74,0% corresponde a suelos con Da muy bajas, el 24,2% a suelos con Da baja y el 1,8% a suelos con Da medias.

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    Los vertisoles son suelos evolucionados a partir de alteritas de rocas o depósitos de materiales predominantemente arcillosos. Las condiciones físicas y químicas de estos suelos son el resultado del proceso de haploidización, condición en la cual el suelo es constantemente invertido por lo que en condiciones de escasa humedad presenta una restricción para el desarrollo vegetativo. En la zona de estudio estos suelos son escasos, se encuentran en el paisaje de montaña en tipos de relieve de crestones en régimen de humedad údico y ácuico.

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    El magnesio (Mg) es un macronutriente importante en actividades enzimáticas y en la estabilización estructural de los tejidos (Guo et al., 2016). En el suelo, el Mg se ha relacionado con el pH, en donde a niveles ácidos su solubilidad y disponibilidad disminuye, además se ha correlacionado positivamente con el CO y en suelos con acidez, se ha encontrado causando la disminución de la toxicidad por Al al igual que el Ca (Singh et al., 2014; Behera & Shukal, 2015). El mapeo de esta propiedad se realizó a través de la técnica Ranger. Los valores obtenidos oscilaron entre 0.1 y 9,72 meq 100g-1. Las medidas de evaluación del modelo arrojaron un RMSE de 1,32 meq 100g-1, un MAE de 0,78 meq 100g-1 y un AVE de 0,51. De acuerdo a la clasificación realizada por el ICA (1992), el 85,9% de las áreas del altiplano cundiboyacense presentaron niveles bajos de Mg, el 11,0% registraron valores intermedios y el 3,1% registraron contenidos bajos.

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    El mapeo y evaluación de los contenidos de sodio (Na) en el suelo es un primer paso para el monitoreo de la salinidad y sodicidad (Ali 2011; Bouaziz et al., 2011). La sodicidad del suelo puede disminuir la productividad y diversidad de especies de plantas, además que elevados contenidos producen estructuras de suelos deficientes que impiden la conductividad hidráulica del suelo y la absorción de agua por parte de las plantas (Setia et al., 2013; Thimmappa et al., 2016; Yu et al; 2018). El mapeo de esta propiedad se realizó a través de un modelo Random Forest. Los valores obtenidos oscilaron entre 0 y 13,0 meq 100g-1. Las medidas de evaluación del modelo arrojaron un RMSE de 1,13 meq 100g-1, un MAE de 0,52 meq 100g-1 y un AVE de 0,69. Según la clasificación realizada por el ICA (1992) el 83,22% de las áreas del altiplano cundiboyacense presentaron niveles bajos de Na, el 9,82% contenidos intermedios y el 6,96% restante altos niveles de Na.

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    El mapa de materia orgánica (MO) en el suelo es un insumo para la determinación del stock de carbono orgánico en la biósfera, un elemento fundamental para la identificación de sumideros de dióxido de carbono (Batjes, 1998; Davidson & Janssens, 2006; Lal, 2004). La MO es fuente principalmente de N, P, S y de algunos elementos menores, también contribuye a la capacidad amortiguadora y en la capacidad de intercambio catiónico (ICA, 1992). Este mapa fue construido a partir del uso de un modelo ensamblado entre las siguientes técnicas de aprendizaje de máquina: Random Forest y Ranger; obteniendo un RMSE de 6,2%, un MAE de 4,13% y un AVE de 0,57. Los valores oscilaron entre 1,2 y 54,3%. De acuerdo a la clasificación realizada por el ICA (1992), un 2,0% del área de estudio tiene baja materia orgánica, un 32,3% media y un 65,7% alta.