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2020

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    Para fines los fines del proyecto "Sistema de información de suelos para los cultivos de cebolla de rama y de bulbo en el altiplano cundiboyacense", el área de trabajo fue delimitada teniendo en cuenta lo consignado por el estudio IGAC-ORSTOM (1984), que consideró el altiplano cundiboyacense como un área de altiplanicies ubicada en la región Andina, con altitudes entre 300 y 4000 m.s.n.m. Dado que el proyecto se enfocó en los cultivos de cebolla de rama y de bulbo, fue necesario ajustar su delimitación, eliminando los municipios de la provincia del tequendama, en incluyendo algunos municipios con tradición productiva como: San Bernardo, Cáqueza, Ubaque, Choachí, Une. En total el área de trabajó es de 16.102 km2, con 112 municipios (incluyendo a Bogotá, D.C.), 60 de Boyacá y 51 de Cundinamarca.

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    El presente mapa fue realizado por medio de un modelo de aprendizaje de máquina (Random Forest) con una precisión de 0,49 y un coeficiente Kappa de 0,11. De acuerdo al índice de calidad construido se puede señalar que para el área de estudio el 0,8% de los suelos tienen una calidad muy alta para cebolla de rama, 23,0% alta, 24,9% media y 0,1 baja. El resto del área (51,2%) corresponden a zonas excluidas por la altitud (< 2500 m.s.n.m y > 3400 m.s.n.m.) y áreas no agropecuarias, bosques y exclusiones legales definidas por UPRA (2017).

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    Un mapa de conductividad eléctrica (CE) es un índice de la salinidad de un suelo. La elevada concentración de sales en la superficie o cerca a los horizontes superficiales conlleva a la degradación de suelos, pérdida de cultivos, deterioro de la de la calidad del agua y degradación ambiental en general (Kitamura et al., 2006). Para mapear esta variable se utilizó un modelo ensamblado con las siguientes técnicas de aprendizaje de máquina: Random Forest y Ranger; obteniendo un RMSE de 0,71 dS m-1, un MAE de 0,40 dS m-1 y un AVE de 0,45. Los valores oscilaron entre 0,12 y 4,12 dS m-1. Los valores obtenidos indicaron de acuerdo a la clasificación del ICA (1992) que los suelos no son salinos (98,4%) y tan solo el 1,6% son muy ligeramente salinos.

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    Los alfisoles son suelos con un alto grado de evolución en los que predomina el proceso de eluviación de arcilla de un horizonte superficial a uno subyacente (horizonte argílico). En su mayoría presentan horizontes con una alta saturación de bases, sin embargo, la presencia del horizonte argílico representa una restricción para el desarrollo radicular y el movimiento de agua en perfil. En la zona de estudio se encuentran en relieves deposicionales y estructurales del paisaje de montaña en unidades cartográficas de suelos tipo complejos y consociaciones en las terrazas altas del paisaje de planicie generalmente con intergrados vérticos. 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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    Ubicación de las muestras de suelo, se describen por punto propiedades físicas (arena, limo, arcilla, densidad aparente, densidad real, microporos, macroporos, porosidad total, retención de humedad a -30 kPa, retención de humedad a -1500 kPa, diámetro medio ponderado) y propiedades químicas (relación de pH, pH, MO, P, S, Ca, Mg, K, Na, Al, acidez, Fe, Cu, Mn, Zn, B, CICA, CICE, CE). Estos puntos de muestreo son producto de la compilación y estructuración de una base de datos objeto relacional creada en el marco del proyecto.

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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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    La fracción de arcilla (Ar) juega un rol fundamental en el comportamiento físico, químico y biológico del suelo (Liu et al., 2017) y en procesos de degradación como la erosión juega un papel importante por su acción coloidal, favoreciendo la estructuración y la capacidad de retención de agua y nutrientes (Koch et al., 2016; Lipiec et al., 2018), así como la estabilización de la materia orgánica del suelo. El presente mapa fue realizado por medio de la técnica de Random Forest con un RMSE de 8,6%, un MAE de 5,9% y un AVE de 0,72. Los contenidos de arcilla en la zona variaron entre 5,8 y 66,7 % y según USDA (2014) el 12,9% del área corresponde a suelos de familia franca gruesa (Ar menor a 18%), el 80% a familias texturales franca fina (Ar entre 18 y 35%) y el 7,1% restante a suelos con familia fina.

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    Los ultisoles representan los suelos más evolucionados, en ellos ocurren todos los procesos generales de formación con predominio de las transformaciones en el proceso específico de ferruginación, en el cual la libración y dinámica del hierro son intensas, característica que confiere a estos suelos colores pardo amarillentos a rojizos. Adicionalmente, son suelos de baja fertilidad, ácidos y con un mayor contenido de arcilla en profundidad. En la zona de estudio este suelo se presenta en una unidad cartográfica tipo consociación en un abanico del paisaje de montaña.

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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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    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.