Sketch-based Per-flow Systematic Sampling

Un parámetro de alto interés en cualquier investigación sobre el medio edáfico es el contenido de materia orgánica (M.O.) en el suelo y en el caso de pretender evaluar los efectos que el incendio ha tenido con respecto al suelo es imprescindible.

Como podremos comprobar más adelante, a la vista de los resultados la determinación del contenido de materia orgánica en el suelo vá a ser de gran utilidad para definir la tipología del incendio ocurrido en la zona de estudio.

a) Resultados correspondientes al incendio de Alcoy-Cocentaina.

Tabla 1. Evolución del contenido de M.O. en las cenizas. Zona A.

Materia orgánica (g/kg). Cenizas. Zona A - Incendio de Alcoy-Cocentaina

Fecha 21/02/95 22/06/95 22/10/95 03/03/96 F

Cenizas 135.9 b 58.9 a 55.1 a 53.5 a 18.76 *** ***, **, * : valores significativos a p < 0.001, 0.01, 0.05 respectivamente. ns: no significativo

a, b, c, d _{: valores distintos entre muestreos}

Tabla 2. Evolución del contenido de M.O. en el suelo superficial. Zona A.

Materia orgánica (g/kg). Suelo superficial. Zona A - Incendio de Alcoy-Cocentaina

Fecha 21/02/95 22/06/95 22/10/95 03/03/96 F

Suelo sup. Quemado 59.6 b _57.2 b _41.9 ab _35.9 a _{4.10 *}

Suelo sup. Control 65.6 65.6 49.8 58.8 0.70 ns

F 0.92 ns 0.41 ns 0.40 ns 6.30 ns

***, **, * : valores significativos a p < 0.001, 0.01, 0.05 respectivamente. ns: no significativo a, b, c, d _{: valores distintos entre muestreos}

Tabla 3. Evolución del contenido de M.O. en el suelo en profundidad. Zona A.

Materia orgánica (g/kg). Suelo profundidad. Zona A - Incendio de Alcoy-Cocentaina

Fecha 21/02/95 22/06/95 22/10/95 03/03/96 F

Suelo prof. Quemado 39.2 39.0 42.0 33.2 1.33 ns

Suelo prof. Control 40.1 46.2 41.6 46.0 0.63 ns

F 0.38 ns 2.41 ns 0.21 ns 7.88 *

***, **, * : valores significativos a p < 0.001, 0.01, 0.05 respectivamente. ns: no significativo a, b, c, d _{: valores distintos entre muestreos}

Como podemos ver (Tablas 1, 2 y 3), en el primer muestreo, realizado a los seis meses del incendio, existe un alto contenido de materia orgánica en las cenizas. Sin embargo, el suelo, tanto en superficie como en profundidad, está en condiciones similares en la zona quemada y en la control.

Se comprueba que esta materia orgánica que contienen las cenizas, debido a que poseen un alto contenido de material vegetal semiquemado, proveniente de una combustión incompleta de la materia vegetal, no produce un incremento en el suelo, puesto que la elevada pendiente de la zona facilita que las lluvias la arrastren ladera abajo; esto se observó en los resultados obtenidos de los siguientes muestreos, apreciándose una ligera disminución en el contenido de la materia orgánica en el suelo (Gráfico 1).

21 Feb /952 22 Jun /95 22 Oct /95 3 Mar /96 22 42 62 82 102 122 142 M.O. (g/kg)

Cenizas Quemado Superficial Quemado Profundidad

Gráfico 1. Materia orgánica (g/kg). Zona A, afectada por el incendio.Alcoy-Cocentaina

También hay que destacar la disminución que hay entre agosto y octubre debido a que es el periodo en el cual se incrementan las precipitaciones tras el mes de julio, que fue extremadamente seco (Tabla 2.8.3.6, apdo. de introducción).

Si nos fijamos en el gráfico 2, vemos que hay una recuperación del nivel de materia orgánica tras el periodo otoñal, atribuible a defoliaciones naturales; hecho que no se produce en la zona quemada (Gráfico 1), la cual se va empobreciendo paulatinamente en el contenido de materia orgánica, tan esencial para la fertilidad y para el mantenimiento de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo.

21 Feb /95 22 Jun /95 22 Oct /95 3 Mar /96

25 35 45 55 65 75 M.O. (g/kg)

Control superficial Control profundidad

Se han comparado, estadísticamente, si hay o no diferencias significativas entre los resultados de los suelos quemados y los de control, tanto en superficie como en profundidad. Para la materia orgánica sólo se han encontrado diferencias significativas en el 4º muestreo, observando que hay menos materia orgánica en la zona quemada que en la control, ya que como hemos dicho, ésta última se recupera, pero la quemada no.

Tabla 4. Evolución del contenido de M.O. en las cenizas. Zona B.

Materia orgánica (g/kg). Cenizas. Zona B - Incendio de Alcoy-Cocentaina

Fecha 21/02/95 22/06/95 22/10/95 03/03/96 F

Cenizas 26.8 a 41.2 b 52.1 b 43.3 b 9.33 **

***, **, * : valores significativos a p < 0.001, 0.01, 0.05 respectivamente. ns: no significativo a, b, c, d _{: valores distintos entre muestreos}

Tabla 5. Evolución del contenido de M.O. en el suelo superficial. Zona B.

Materia orgánica (g/kg). Suelo superficial. Zona B - Incendio de Alcoy-Cocentaina

Fecha 21/02/95 22/06/95 22/10/95 03/03/96 F

Suelo sup. Quemado 33.4 53.1 41.2 40.8 3.59 ns

Suelo sup. Control 70.4 b _76.1 b _31.3 a _38.9 a _{27.46 ***}

F 424 *** 49.0 ** 3.69 ns 0.05 ns

***, **, * : valores significativos a p < 0.001, 0.01, 0.05 respectivamente. ns: no significativo a, b, c, d _{: valores distintos entre muestreos}

Tabla 6. Evolución del contenido de M.O. en el suelo en profundidad. Zona B.

Materia orgánica (g/kg). Suelo profundidad. Zona B - Incendio de Alcoy-Cocentaina

Fecha 21/02/95 22/06/95 22/10/95 03/03/96 F

Suelo prof. Quemado 38.0 42.2 31.6 33.4 2.83 ns

Suelo prof. Control 19.1 21.4 15.5 16.7 3.01 ns

F 57.2 ** 51.0 ** 21.1 ** 19.6 *

***, **, * : valores significativos a p < 0.001, 0.01, 0.05 respectivamente. ns: no significativo a, b, c, d _{: valores distintos entre muestreos}

Algunos de los resultados más interesantes, son los obtenidos para la materia orgánica en la zona B quemada (Gráfico 3); no sólo comparándolos con los de la zona B control

(Gráfico 4) sino con los de las otras zonas de estudio A y C (Gráficos 1 y 5).

Cualquier suelo, tanto agrícola como forestal, presenta más contenido de materia orgánica en superficie que en profundidad. Si un incendio ha sido de tipo aéreo, esta distribución, además está exagerada por recibir un aporte de material vegetal semiquemado en la superficie del suelo (cenizas producto de una combustión incompleta de los vegetales). En la zona B quemada, los resultados obtenidos tras el primer muestreo (a los 6 meses del

incendio) nos mostraban un perfil inverso al normal; es decir, las cenizas contienen menos materia orgánica que el suelo superficial, y éste a su vez menos que el suelo en profundidad. Esta situación sería más extrema inmediatamente después del incendio (Tablas 4, 5 y 6, y

Gráfico 3).

21 Feb /9525 22 Jun /95 22 Oct /95 3 Mar /96

35 45 55

65 M.O. (g/kg)

Cenizas Quemado Superficial Quemado Profundidad

Gráfico 3. Materia orgánica (g/kg). Zona B, afectada por el incendio. Alcoy-Cocentaina

El comportamiento del fuego en esta zona ha provocado una mayor combustión de la materia orgánica edáfica.

En profundidad hay bastante materia orgánica (38.0 g/kg), si lo comparamos con su zona control en profundidad, que podría deberse a las raíces de los matorrales y árboles que están rotas o parcialmente quemadas. Con el tiempo, y debido al nuevo aporte de material vegetal semiquemado que va desprendiéndose de los árboles, el perfil de materia orgánica va recuperándose y vuelve a la normalidad; es decir, más materia orgánica en superficie y menos en el horizonte inferior.

En las cenizas (Tabla 4), hay un incremento de materia orgánica, justo coincidiendo con el periodo de lluvias. Esto puede ser debido a que éstas ayuden a la caída de las cortezas de los árboles quemados.

Las lluvias de agosto, septiembre y octubre (ver figura 2.8.3.1, apdo. introducción) producen una disminución, que es mucho mayor en la zona control, ya que la orografía de esa zona presenta una pendiente elevadísima, no como en la quemada, que es abancalada.

21 Feb /951 22 Jun /95 22 Oct /95 3 Mar /96 21

41 61

M.O. (g/kg)

Control superficial Control profundidad

Gráfico 4. Materia Orgánica (g/kg). Zona B, control. Alcoy-Cocentaina.

Por tanto, como se desprende de las observaciones anteriores, podríamos concluir diciendo que, el análisis de la distribución a lo largo del perfil, de la materia orgánica de un suelo en profundidad, a nuestro modo de ver, podría utilizarse como un indicativo del tipo de incendio ocurrido en la zona de estudio.

Tabla 7. Evolución del contenido de M.O. en las cenizas. Zona C.

Materia orgánica (g/kg). Cenizas. Zona C - Incendio de Alcoy-Cocentaina

Fecha 21/02/95 22/06/95 22/10/95 03/03/96 F

Cenizas 48.9 a _84.3 a _120.5 b _75.0 a _{6.19 *}

***, **, * : valores significativos a p < 0.001, 0.01, 0.05 respectivamente. ns: no significativo a, b, c, d _{: valores distintos entre muestreos}

Tabla 8. Evolución del contenido de M.O. en el suelo superficial. Zona C.

Materia orgánica (g/kg). Suelo superficial. Zona C - Incendio de Alcoy-Cocentaina

Fecha 21/02/95 22/06/95 22/10/95 03/03/96 F

Suelo sup. Quemado 40.2 50.5 58.3 60.6 3.35 ns

Suelo sup. Control 22.3 31.9 22.9 16.4 2.57 ns

F 9.37 * 5.90 ns 21.6 ** 133 ***

***, **, * : valores significativos a p < 0.001, 0.01, 0.05 respectivamente. ns: no significativo a, b, c, d _{: valores distintos entre muestreos}

Tabla 9. Evolución del contenido de M.O. en el suelo en profundidad. Zona C.

Materia orgánica (g/kg). Suelo profundidad. Zona C - Incendio de Alcoy-Cocentaina

Fecha 21/02/95 22/06/95 22/10/95 03/03/96 F

Suelo prof. Quemado 34.7 47.5 43.3 51.0 3.92 ns

Suelo prof. Control 18.0 15.6 14.5 15.5 0.61 ns

F 35.9 * 112 *** 21.1 ** 85.6 ***

***, **, * : valores significativos a p < 0.001, 0.01, 0.05 respectivamente. ns: no significativo a, b, c, d _{: valores distintos entre muestreos}

El caso de la materia orgánica en la zona C (Tablas 7, 8 y 9) es un claro reflejo de que las cenizas si que pueden contribuir a que haya un aporte de materia orgánica al suelo. El suelo de la zona quemada se ve incrementado en materia orgánica, sobre todo en el cuarto muestreo, tras recibir el máximo aporte de cenizas. Es en este momento cuando nos aparecen las diferencias significativas más altas entre el suelo quemado y el control.

21 Feb /9525 22 Jun /95 22 Oct /95 3 Mar /96

45 65 85 105

125 M.O. (g/kg)

Cenizas Quemado Superficial Quemado Profundidad

Gráfico 5. Materia orgánica (g/kg). Zona C, afectada por el incendio. Alcoy-Cocentaina.

En la zona C, se produce, por tanto, lo contrario a lo que ocurre en la zona B, es decir, un aumento de materia orgánica en el suelo, al producirse un tipo de incendio en esta zona cuyo comportamiento no ha producido un efecto directo de combustión de la materia orgánica del suelo (Gráficos 5 y 6).

21 Feb /9510 22 Jun /95 22 Oct /95 3 Mar /96 20

30 40

50 M.O. (g/kg)

Control superficial Control profundidad

Gráfico 6. Materia Orgánica (g/kg). Zona C, control. Alcoy-Cocentaina.

.

b) Resultados correspondientes a la quema controlada de Aitana.

Tabla 10. Evolución de la zona quemada con respecto a la zona control (sin quemar).

Materia orgánica (g/kg). Suelo superficial - Parcela experimental de Aitana

Día Control Quemado T0 F

0 60.6 bcd _{- -} 102 69.8 d _{69.8 -} 103 Incendio - 104 69.8 d 67.2 0.14 ns 124 68.5 cd _{69.1 0.02 ns} 144 63.2 bcd _{66.5 0.61 ns} 207 55.0 ab _{68.0 3.61 ns} 228 48.6 a _{68.1 38.15 ***} 251 53.5 ab _{60.4 0.61 ns} 279 69.2 d _{74.3 0.32 ns} 304 57.1 abc _{54.7 0.21 ns} 339 55.0 ab _{55.3 0.01 ns} 402 47.5 a _{56.9 3.08 ns} 456 53.2 ab _{58.7 4.32 ns} F 4.30 *** 1.36 ns

***, **, * : valores significativos a p < 0.001, 0.01, 0.05 respectivamente. ns: no significativo a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m _{: valores distintos entre muestreos}

Al día siguiente a la quema, se observa una ligera disminución en el contenido de materia orgánica en el suelo más superficial, lo que es lógico teniendo en cuenta la temperatura alcanzada en la superficie del mismo, y en concordancia con resultados de otros

trabajos (Jablanzy, 1964; Kutiel & Naveh, 1987, Giovannini, 1990; Fernández, 1991; Soto,

1990; Mataix Solera et al., 1996; Mataix Solera, 1997), sin embargo estas ligeras diferencias

no son significativas (p = 0.05), debido a la variabilidad espacial del contenido de materia orgánica en el suelo original de la parcela experimental.

En cuanto a las cenizas producto de la combustión de la vegetación, sólo se pudieron tomar muestras en los dos primeros muestreos tras el incendio (días 104 y 124), puesto que a partir del tercer muestreo posterior a la quema (día 144) ya no había suficiente espesor de cenizas sobre el suelo como para poder tomar muestras representativas de éstas. Este hecho fue consecuencia de un fuerte efecto eólico en los días posteriores al incendio controlado, con vientos que llegaron a alcanzar rachas próximas a los 90 km/h. La erosión eólica es un efecto que tiene consecuencias sobre la distribución de cenizas en la zona afectada y también en la exportación de nutrientes del ecosistema afectado, por tanto es un agente a tener en cuenta al evaluar las pérdidas de nutrientes tras el incendio forestal (Canadell & Fontanillas, 1987).

El contenido de materia orgánica en estas cenizas era de 111.1 g/kg al día siguiente al incendio (día 104) y de 127.2 g/kg a los 20 días de éste (día 124), sin que se encontrasen diferencias significativas entre estos dos muestreos en cuanto a la materia orgánica.

Comparando la zona quemada (T0) y la control, no encontramos diferencias

significativas, salvo en el muestreo del día 228, en el que observamos que el contenido de materia orgánica en el suelo control es menor que en el afectado por el fuego. La explicación a este hecho la encontramos al observar que en la zona control sí que existen variaciones estadísticamente significativas en la evolución con el tiempo (entre muestreos), señal de una actividad normal en el mismo, mientras que no encontramos variaciones significativas en la evolución entre muestreos en la zona quemada, lo cual indica que en ésta existe un menor dinamismo, probablemente como resultado de la alteración en los ciclos biogeoquímicos que se inducen por efecto del fuego.

A continuación se muestran, en la tabla 11, los resultados correspondientes a la variación que, en este caso, experimenta la materia orgánica oxidable del suelo tras la incorporación de las distintas aplicaciones del compost de lodo en la zona quemada. Estas tablas se plantean con el fin de poder comparar estadísticamente el efecto que los tratamientos producen en cada uno de los parámetros estudiados, (comparación de tratamientos), puesto que el factor de variación a estudiar son las dosis de aplicación del compost y sus efectos en el suelo quemado. Por tanto en estas tablas se muestran los datos de suelo quemado, pero sin aplicación de compost (tratamiento T0), y los de los suelos quemados con las dosis de

aplicación de compost (tratamientos T3 y T5). De esta manera podemos comparar los

Tabla 11. Evolución de la materia orgánica en el suelo tratado con distintas dosis de compost.

Materia orgánica (g/kg). Suelo superficial - Parcela experimental de Aitana

Día Suelo T0 Suelo T3 Suelo T5 F

229 Aplicación de los tratamientos -

251 60.4 a 96.9 b 116.5 b 10.06 ** 279 74.3 a 89.4 ab 110.1 b 7.54 * 304 54.7 a 80.5 b 107.1 c 35.80 *** 339 55.3 a 91.8 b 115.2 c 32.98 *** 402 56.9 a 86.7 b 129.3 c 26.05 *** 456 58.7 a 87.3 b 113.7 c 30.02 *** F 2.26 ns 0.97 ns 0.84 ns

***, **, * : valores significativos a p < 0.001, 0.01, 0.05 respectivamente. ns: no significativo a, b, c a, b, c, d, e, f : valores distintos entre tratamientos / entre muestreos

En cuanto a la comparación entre tratamientos, se observa que, ya desde el primer muestreo (día 251) a partir de la aplicación de éstos (día 229), existen diferencias significativas entre ellos y en todos los muestreos realizados (Gráfico 7), diferencias lógicas teniendo en cuenta el contenido de materia orgánica (350.1 g/kg) que tenía el compost de lodo empleado en los tratamientos.

Dentro de cada tratamiento, no hemos encontrado diferencias significativas entre muestreos, lo que indica una lenta mineralización de la materia orgánica.

0 100 200 300 400 Dias 40 60 80 100 120 140 M.O. (g/kg)

Suelo Control Suelo T0 Suelo T3 Suelo T5

Dic 97 Mar 98 Jun 98 Sep 98 Dic 98 Mar 99

Incendio

Tratamientos