fertilidad de los suelos y productividad de los cultivos en la zona andina de cotacachi franz...
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Fertilidad de los Suelos y Productividad de los Cultivos
en la Zona Andina de Cotacachi
Franz Zehetner & Bill Miller
Suelos de cenizas volcánicas
Son reconocidos por su fertilidad su alta productividad
Pero, la fertilidad inherente depende de textura y composición de los
depósitos volcánicos naturaleza, intensidad y duración del
desarrollo del suelo acumulación de materia orgánica
Para una alta productividad sostenida se requieren prácticas adecuadas de manejo
Decaimientos en la fertilidad de los suelos de Cotacachi
“Nuestros antepasados cosechaban rendimientos altos,pero ahora nuestros suelos ya no producen…”
Objetivos del estudio presente Analizar el estado de fertilidad de los suelos en el área de Cotacachi
Identificar los factores que limitan el crecimiento de cultivos en las diferentes zonas del área
Examinar los efectos a largo plazo de la fertilización con nitrógeno, el manejo de residuos y el riego en los rendimientos de maíz
%U
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1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
N
2400 22
00
26002800
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3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
Cotacachi%U
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1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
NN
2400 22
00
26002800
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3000
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34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
Cotacachi
Factores que influyen en el desarrollode los suelos en Cotacachi
Volcán Cotacachi~ 630.000 aAPCaldera Cuicocha
~ 3000 aAP
Domo Peribuela> 40.000 aAP
Loma Negra> 40.000 aAP
3000 m
2500 m
La textura de los suelos
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
Arcilla
3 - 5
12 - 14
14 - 16
16 - 19
19 - 21
21 - 23
5 - 7
7 - 10
10 - 12
%
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
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26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
Arcilla
3 - 5
12 - 14
14 - 16
16 - 19
19 - 21
21 - 23
5 - 7
7 - 10
10 - 12
%
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
Arena
35 - 41
58 - 64
64 - 70
70 - 75
75 - 81
81 - 87
41 - 47
47 - 52
52 - 58
%
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
Arena
35 - 41
58 - 64
64 - 70
70 - 75
75 - 81
81 - 87
41 - 47
47 - 52
52 - 58
%
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
La materia orgánica y el nitrógeno
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
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4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
Materia orgánica
0.6 - 1.6
4.6 - 5.6
5.6 - 6.6
6.6 - 7.5
7.5 - 8.5
8.5 - 9.5
1.6 - 2.6
2.6 - 3.6
3.6 - 4.6
%
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
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34003600
3800
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Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
Materia orgánica
0.6 - 1.6
4.6 - 5.6
5.6 - 6.6
6.6 - 7.5
7.5 - 8.5
8.5 - 9.5
1.6 - 2.6
2.6 - 3.6
3.6 - 4.6
%
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
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26002800
3000
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34003600
3800
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Laguna
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3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
Materia orgánica
0.6 - 1.6
4.6 - 5.6
5.6 - 6.6
6.6 - 7.5
7.5 - 8.5
8.5 - 9.5
1.6 - 2.6
2.6 - 3.6
3.6 - 4.6
%
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
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Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
Materia orgánica
0.6 - 1.6
4.6 - 5.6
5.6 - 6.6
6.6 - 7.5
7.5 - 8.5
8.5 - 9.5
1.6 - 2.6
2.6 - 3.6
3.6 - 4.6
%
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
Simulación de nitrógeno
Modelo “DSSAT”
Se generaron al azar los datos climáticos para un período de 30 años
Se simuló una rotación anual de maíz-barbecho Los ciclos de nitrógeno se simularon mientras se presumía que los otros
factores fueron no limitativos
Simulaciónde los ciclosde nitrógeno
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
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o (
kg h
a-1)
Topo Grande
0
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Años
Ren
dim
ien
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ran
o (
kg h
a-1)
Sin residuos, sin N
Topo Grande
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Años
Ren
dim
ien
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o (
kg h
a-1)
Sin residuos, sin N Con residuos, sin N
Topo Grande
0
1000
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Años
Ren
dim
ien
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el g
ran
o (
kg h
a-1)
Sin residuos, sin N Con residuos, sin N
Con residuos y 25 kg ha-1 N
Topo Grande
0
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0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
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el g
ran
o (
kg h
a-1)
Sin residuos, sin N Con residuos, sin N
Con residuos y 25 kg ha-1 N Con residuos y 50 kg ha-1 N
Topo Grande
0
1000
2000
3000
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0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
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el g
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o (
kg h
a-1)
Morochos
0
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Años
Ren
dim
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o (
kg h
a-1)
Sin residuos, sin N
Morochos
0
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Años
Ren
dim
ien
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el g
ran
o (
kg h
a-1)
Sin residuos, sin N Con residuos, sin N
Morochos
0
1000
2000
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0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Sin residuos, sin N Con residuos, sin N
Con residuos y 25 kg ha-1 N
Morochos
0
1000
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0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Sin residuos, sin N Con residuos, sin N
Con residuos y 25 kg ha-1 N Con residuos y 50 kg ha-1 N
Morochos
El fósforo
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
Olsen-P
2 - 13
48 - 59
59 - 70
70 - 82
82 - 93
93 - 104
13 - 25
25 - 36
36 - 48
mg kg-1
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
Olsen-P
2 - 13
48 - 59
59 - 70
70 - 82
82 - 93
93 - 104
13 - 25
25 - 36
36 - 48
mg kg-1
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
El potasio
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
K intercambiablecmolc kg-1
0.12 - 0.37
1.13 - 1.38
1.38 - 1.63
1.63 - 1.89
1.89 - 2.14
2.14 - 2.39
0.37 - 0.62
0.62 - 0.88
0.88 - 1.13
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
K intercambiablecmolc kg-1
0.12 - 0.37
1.13 - 1.38
1.38 - 1.63
1.63 - 1.89
1.89 - 2.14
2.14 - 2.39
0.37 - 0.62
0.62 - 0.88
0.88 - 1.13
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
El agua y el riego
Modelo “DSSAT”
Se generaron al azar los datos climáticos para un período de 30 años
Se simuló una rotación anual de maíz-barbecho El balance hídrico se simuló mientras se presumía que los otros factores fueron no limitativos
Simulacióndel balancehídrico
Modelo “DSSAT”
Se generaron al azar los datos climáticos para un período de 30 años
Se simuló una rotación anual de maíz-barbecho El balance hídrico se simuló mientras se presumía que los otros factores fueron no limitativos
Simulacióndel balancehídrico
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Media DE
Morochos - Estación lluviosa
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Sin riego
Morochos - Estación lluviosa
2931 169
Media DE
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Sin riego
Con riego
Morochos - Estación lluviosa
2931 169
2935 170
Media DE
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Topo Grande - Estación lluviosa
Media DE
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Sin riego
Topo Grande - Estación lluviosa
3036 192
Media DE
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Sin riego
Con riego
Topo Grande - Estación lluviosa
3036 192
3058 184
Media DE
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Morochos - Estación seca
Media DE
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Sin riego
Morochos - Estación seca
2709 525
Media DE
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Sin riego
Con riego
Morochos - Estación seca
2709 525
3330 161
Media DE
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Topo Grande - Estación seca
Media DE
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Sin riego
Topo Grande - Estación seca
1658 314
Media DE
0
1000
2000
3000
4000
0 5 10 15 20 25 30
Años
Ren
dim
ien
to d
el g
ran
o (
kg h
a-1)
Sin riego
Con riego
Topo Grande - Estación seca
1658 314
3259 225
Media DE
Conclusiones y recomendaciones
Los suelos de Cotacachi tienen un potencial para soportar una agricultura próspera y sostenible
La clave de la sostenibilidad es la restauración y el mantenimiento de la fertilidad de los suelos
Se tienen que minimizar las pérdidas de nutrientes y reemplazar los nutrientes que salen de los sistemas productivos
Los nutrientes disponibles a las plantas podrían llegar a ser un factor limitante en ciertas partes del área de estudio
– N … Mineralización lenta en los suelos de elevaciones superioresPérdidas debidas a la lixiviación en los suelos de elevaciones
menores
– P … Adsorción fuerte de fosfato en los suelos de altura
– K … Bajos contenidos inherentes de potasio y baja capacidad de retención en los suelos jóvenes arenosos sobre los depósitos de Cuicocha
Prácticas adecuadas de manejo
– Retorno de los residuos al suelo, plantas leguminosas en rotaciones y barbechos, insumos incrementados de nutrientes mediante fertilizantes orgánicos o inorgánicos
Conclusiones y recomendaciones
Otro factor potencialmente limitativo al crecimiento de cultivos es la disponibilidad de agua a las plantas
Las zonas con la mayor probabilidad de ser afectadas por las sequías son las de menor elevación
– Clima más seco Índices menores de precipitación
Índices superiores de evapotranspiración
– Poca capacidad de los suelos para almacenar el agua Bajos contenidos de materia orgánica
Texturas arenosas
La disponibilidad de agua durante la estación lluviosa es generalmente suficiente, hasta en las zonas más secas de elevaciones menores
El estrés relacionado con la falta de agua puede limitar en forma drástica el crecimiento de cultivos durante la estación seca
– Una ampliación de los sistemas de riego mejoraría la producción de cultivos durante la estación seca, especialmente en las zonas bajas
Gracias
Gracias
Gracias
Gracias
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
pH en 1M NaF
8.2 - 8.4
9.2 - 9.5
9.5 - 9.7
9.7 - 10.0
10.0 - 10.2
10.2 - 10.5
8.4 - 8.7
8.7 - 8.9
8.9 - 9.2
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
pH en 1M NaF
8.2 - 8.4
9.2 - 9.5
9.5 - 9.7
9.7 - 10.0
10.0 - 10.2
10.2 - 10.5
8.4 - 8.7
8.7 - 8.9
8.9 - 9.2
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
pH en 1M NaF
8.2 - 8.4
9.2 - 9.5
9.5 - 9.7
9.7 - 10.0
10.0 - 10.2
10.2 - 10.5
8.4 - 8.7
8.7 - 8.9
8.9 - 9.2
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
pH en 1M NaF
8.2 - 8.4
9.2 - 9.5
9.5 - 9.7
9.7 - 10.0
10.0 - 10.2
10.2 - 10.5
8.4 - 8.7
8.7 - 8.9
8.9 - 9.2
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
AB
C
Disponibilidad del fósforo
Disponibilidad del fósforo
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
pH en H2O
4.9 - 5.2
6.1 - 6.4
6.4 - 6.7
6.7 - 7.0
7.0 - 7.3
7.3 - 7.6
5.2 - 5.5
5.5 - 5.8
5.8 - 6.1
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
%U
1 2 3 40 5 km
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
30 km N
35 km N
40 km N
45 km N
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
790 km E 795 km E 800 km E 805 km E 810 km E
2400 22
00
26002800
3000
3000
3200
34003600
3800
4000
4600
4200
4400
Laguna
Cuicocha
3,064
NevadoCotacachi
4,939
CotacachiNNUgshapungo
Cumbas
Morochos
La Calera
Chilcapamba
TopoGrande
Tunibamba
Cercado
El Morlán
Pucalpa
Peribuela
pH en H2O
4.9 - 5.2
6.1 - 6.4
6.4 - 6.7
6.7 - 7.0
7.0 - 7.3
7.3 - 7.6
5.2 - 5.5
5.5 - 5.8
5.8 - 6.1
Elevaciones enm sobre el nivel del mar
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