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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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    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). Este mapa fue realizado 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 molisoles son suelos de moderada evolución, en ellos predomina el proceso de melanización, condición en la cual el suelo es enriquecido con materiales húmicos, lo que le confiere un horizonte superficial espeso y oscuro. Debido al proceso específico mencionado desarrolla una condición física ideal para el desarrollo vegetativo. En la zona de estudio estos suelos se originan con la alteración de los depósitos de materiales presentes en los vallecitos del paisaje de montaña donde presentan intergrados tipo Fluventic y los glacis del paisaje de lomerío, lugares donde tienen un aporte constante de materia orgánica. Estos suelos generalmente se encuentran saturados en todo su perfil.

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    Los histosoles son suelos con alto contenido de materia orgánica en diferente grado de descomposición. En ellos la adición de MO es mucho mayor que la tasa de descomposición de esta, por lo cual se consideran una reserva importante de CO. En la zona de estudio se encuentran predominantemente en los relieves de artesas, circos y algunos relieves estructurales del paisaje de montaña donde el régimen de temperatura cryico y la saturación de agua favorecen la acumulación de MO. El mapa fue construido a partir de una interpretación de las unidades cartográficas a múltiples escalas que se encuentran en la zona de estudio.

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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 conocimiento de la distribución espacial de la Capacidad de Intercambio Catiónico Efectiva (CICE) es muy importante en el saneamiento y drenaje de tierras (van Hoorn and van Alphen, 1994), estudios de contaminación de aguas subterráneas y el modelamiento de las características químicas de las tierras agropecuarias (Ghaemi et al., 2013). Por otra parte la CICE influye en la estabilidad de la estructura del suelo, disponibilidad de nutrientes, en el pH y en la reacción del suelo a los fertilizantes. Para mapear esta variable se utilizó un modelo Ranger, el cual obtuvo un RMSE de 7,40 meq 100 g-1, un MAE de 4,33 meq 100 g-1 y un AVE de 0,39. El rango generado en la predicción espacial estuvo entre 2,7 y 51,8 meq 100 g-1 y de acuerdo a la clasificación del ICA (1992) el 52,2% del área tiene baja capacidad, el 44,9% media y 2,8% alta capacidad.

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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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    La toxicidad de aluminio (Al) es un factor importante de limitación del crecimiento de las plantas en muchos suelos ácidos (Doy, 2008), siendo el factor más limitante en productividad en los suelos ácidos del mundo (Matzner y Prenzel, 1992; Ma, 2000). Con la reducción del pH del suelo, sucede la destrucción de los minerales de las arcillas y de otros silicatos, así como la solubilización de óxidos de aluminio, lo que conduce a la degradación irreversible del suelo (Casierra & Aguilar, 2007). Para esta variable y su representación espacial se utilizó un modelo Random Forest; obteniendo un RMSE de 2,05 meq 100g-1, un MAE de 1,02 meq 100g-1 y un AVE de 0,37. Los valores oscilaron entre 0 y 14,4 meq 100g-1 y de acuerdo a la clasificación realizada por el ICA (1992) un 23,6% del área tiene bajo contenido, un 32,9% medio y un 43,5% alto.

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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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    La textura del suelo es la propiedad física más importante, dado que determina gran parte de características físicas como la estructura, agregación, almacenamiento y movimiento de agua, densidad aparente; características químicas como la capacidad de intercambio catiónico y disponibilidad de nutrientes (Phogat et al., 2015); y propiedades como la actividad biológica (Pathank et al., 2013). El presente mapa fue hecho por medio de una clasificación con un modelo de aprendizaje de máquina (Random Forest) con una precisión de 0,43 y un coeficiente Kappa de 0,19. Según las clases texturales descritas por USDA (2010) el 42,57% de los suelos del área de estudio presentaron textura arenosa franca (AF), el 29,64% franca (F), 11,05% arcillosa (Ar), 14,59% franco arcillosa (FAr) y el restante 2,15% a texturas franco arenosa (FA), franco limosa (FL), franco arcillo arenosa (FArA), franco arcillo limosa (FArL) y arcillo limosa (ArL).