Biogeoquímica del sistema roca-suelo-planta en cuatro viñas de Chile Central (33°-36°S): influencias litogénicas, pedogenéticas y antrópicas

Abstract

Con el objetivo de determinar la influencia del material parental y de la actividad antrópica, en la química de suelos y frutos en cultivos de vid, se seleccionaron cuatro viñedos en distintas latitudes de Chile Central, en los sectores de Casablanca, San Antonio, Santa Cruz y San Javier. Los viñedos presentan contextos geológicos diferentes, pero con un manejo agronómico similar. El estudio se realizó a escala de microcuenca, obteniendo como datos la geoquímica y mineralogía de las rocas parentales, así como la hidroquímica de aguas lluvia y subterráneas de cada cuenca. Además en cada viñedo se midió la hidroquímica de aguas de riego y se realizaron estudios a nivel de cuartel implementando doce calicatas bajo plantas seleccionadas y calicatas en zonas no cultivadas, en las que se analizó la física, fisicoquímica, geoquímica y mineralogía de los suelos y la química de frutos. La biogeoquímica de cada área, fue abordada mediante el análisis de tres grupos de elementos: Tierras raras (REE), para trazar los sistemas roca-suelo y evaluar procesos pedogenéticos; Nutrientes, para analizar las relaciones biogeoquímicas entre roca-suelo-agua-fruto y Metales, para determinar sus concentraciones en los sistemas roca-suelo-agua y evaluar eventuales procesos de contaminación. La comparación entre las rocas parentales y los suelos desarrollados, mostraron evidentes similitudes mineralógicas entre ambas matrices, con un notorio aumento de minerales de arcilla en todos los suelos. En la geoquímica de las REE se observan patrones afines entre roca y suelo. Sin embargo, para suelos ubicados en pendientes fuertes, el patrón es modificado, con un empobrecimiento preferencial de MREE y HREE, indicando la mayor movilidad de estos elementos y su lixiviación debido al flujo pendiente abajo de las aguas. Para los nutrientes y metales, la comparación en la química total de rocas parentales y suelos, muestra patrones diferentes en cada viña. En Casablanca similares patrones en nutrientes y metales, pero con notorio aumento de Cu en el suelo. La viña de San Antonio es la que posee las mayores concentraciones en la mayoría de nutrientes y metales, sin embargo, los patrones son similares para todos los elementos entre la roca y los suelos. En Santa Cruz se reconoce un empobrecimiento del suelo en Ca y Mg, con enriquecimiento de Hg y As. Mientras que en San Javier existe un notorio enriquecimiento del suelo en casi todos los nutrientes y metales, con excepción de K, Mo, Sn y Hg. En la fase biodisponible los elementos tienen un comportamiento fuertemente influenciado por los procesos pedogenéticos y por el pH del suelo, con bajas concentraciones para Al, Fe y LREE, los cuales son retenidos en fases estables el suelo. En la química del fruto se distingue que K, P, Ca, Mg y Na, tienen una acumulación modulada por la fisiología de la planta, mientras que Fe, Mn, Cu y Zn, muestran un comportamiento marcado por la química del suelo y del medioambiente del viñedo. La influencia antrópica es interpretada a través de la comparación de suelos cultivados y no cultivados, en los que se reconocen cambios en las condiciones de pH y conductividad eléctrica, diferencias en la mineralogía y en la abundancia de determinados metales, nutrientes y en la suma de REE. Por otra parte, altas concentraciones de nutrientes y metales en las aguas que ingresan al suelo (aguas de lluvia y riego) indican la influencia del uso de agroquímicos y de la deposición atmosférica. Por último, diferencias en las condiciones de pH, bajos valores de REE totales y desaparición de vermiculita en suelos cultivados plantean la hipótesis de que el manejo agrícola generaría un aumento de la tasa de meteorización de los suelos. Los resultados de esta tesis proponen que estas metodologías de análisis y estudio integrado de microcuencas, podrían aportar a un manejo agrícola más eficiente, disminuyendo el uso de agroquímicos y consumo de agua, enfocados hacia una viticultura de mayor precisión espacial.