Caracterización espacial y temporal de propiedades químicas asociadas a la fertilidad de suelos en la Provincia de Chiloé

Abstract

Este estudio generó líneas base de la fertilidad del suelo en la provincia de Chiloé mediante mapeo digital de suelos (DSM), con el propósito de facilitar su monitoreo. Se estudió la variabilidad espacial y también los cambios temporales en propiedades de fertilidad clave: pH, carbono orgánico del suelo (COS), fósforo disponible (P-Olsen) y la capacidad de intercambio catiónico efectiva (CICE). A partir de 2600 observaciones de suelo y una serie de covariables ambientales se entrenaron modelos dinámicos, mediante el algoritmo Random Forest, para dos periodos temporales sucesivos (2000-2010 y 2011-2024). Los modelos predictivos mostraron R² entre 0,37 a 0,62, en donde las covariables de uso de suelo, manejo antrópico y suelo demostraron mayor importancia predictiva. En la evolución temporal, se observaron incrementos relevantes en el pH (hasta 0,8 unidades) y de P-Olsen (hasta 10,7 mgkg-1) asociados al manejo antrópico y reducciones en precipitaciones de la temporada estival. La CICE presentó incrementos entre 3-5 cmol(+) kg-1 de manera general, asociado a factores de manejo antrópico, aumento de la temperatura y al aumento del índice de área foliar (LAI). Por último, el COS presentó tendencias mixtas sin relevancia estadística.

This study generated baseline information on soil fertility in the Province of Chiloé through digital soil mapping (DSM), with the purpose of facilitating its monitoring. Both the spatial variability and the temporal changes in key fertility properties were analyzed: pH, soil organic carbon (SOC), available phosphorus (P-Olsen), and effective cation exchange capacity (ECEC). Based on 2,600 soil observations and a set of environmental covariates, dynamic models were trained using the Random Forest algorithm for two consecutive time periods (2000–2010 and 2011–2024). Predictive models showed R² values ranging from 0.37 to 0.62, with land use, anthropogenic management, and soil covariates demonstrating the highest predictive importance. Over time, relevant increases in pH (up to 0.8 units) and P-Olsen (up to 10.7 mg kg⁻¹) were observed, associated with anthropogenic management and reductions in summer precipitation. ECEC showed general increases between 3–5 cmol(+) kg⁻¹, linked to anthropogenic management factors, rising temperatures, and an increase in the leaf area index (LAI). Finally, SOC displayed mixed trends without statistical relevance.