Dinámica y almacenamiento hídrico en un suelo con rasgos redoximórficos del valle interandino tropical: implicaciones del umbral estructural en condiciones de endosaturación

Water dynamics and storage in a soil with redoximorphic features of the tropical inter-Andean valley: implications of the structural threshold under endosaturation conditions

Oscar Eduardo Trujillo Obando, Enrique Alejandro Torres Prieto, Armando Torrente Trujillo.

Dinámica Agua-suelo, nivel freático del suelo, modelo de Van Genuchten, hipoxia radicular, drenaje agrícola

Soil-water dynamics, water table, Van Genuchten model, root hypoxia, agricultural drainage

Resumen


En valles interandinos tropicales, suelos con alto potencial de fertilidad suelen presentar severas limitaciones físicas, químicas y en consecuencia biológicas. Este estudio caracterizó la dinámica y el almacenamiento hídrico de un suelo con rasgos redoximórficos en el Valle del Cauca (Colombia) para comprender las restricciones de su umbral estructural sometido a condiciones de endosaturación. Se evaluó la estratigrafía, mineralogía de arcillas (DRX), retención hídrica (modelo de Van Genuchten), dinámica freática - piezométrica y conductividad hidráulica saturada (KSat) bajo precipitación bimodal. Los resultados muestran una transición abrupta: un epipedón de matriz superficial arcillosa (0-60 cm), dominada por cloritas expansivas que inducen sellamiento, superpuesta por un horizonte subsuperficial conformado de depósitos arenosos. El modelo de Van Genuchten evidenció alta porosidad a saturación (θs = 0.596 cm³ cm⁻³), pero una lámina de agua aprovechable críticamente estrecha (0.1819 cm³ cm⁻³). El hidroperiodo reveló rápidos ascensos freáticos en condiciones ántracuicas en los primeros 40 cm, colapsando la KSat. Se confirma una "paradoja hidromórfica", donde el potencial químico es restringido por la rápida asfixia radicular. En conclusión, el manejo agronómico exige ineludiblemente implementar drenaje subsuperficial para desbloquear la productividad.


Abstract


In tropical inter-Andean valleys, soils with high fertility potential often exhibit severe physical, chemical, and consequently biological limitations. This study characterized the dynamics and water storage of a soil with redoximorphic features in the Cauca Valley (Colombia) to understand the restrictions of its structural threshold under endosaturation conditions. Stratigraphy, clay mineralogy (XRD), water retention (Van Genuchten model), phreatic-piezometric dynamics, and saturated hydraulic conductivity (KSat) were evaluated under bimodal rainfall. The results show an abrupt transition: a clay surface epipedon (0-60 cm), dominated by expansive chlorites that induce sealing, overlain by a subsurface horizon composed of sandy deposits. The Van Genuchten model showed high porosity at saturation (θs = 0.596 cm³ cm⁻³), but a critically narrow available water layer (0.1819 cm³ cm⁻³). The hydroperiod revealed rapid rises in the water table under anthraquial conditions in the first 40 cm, collapsing the KSat. This confirms a "hydromorphic paradox," where the chemical potential is restricted by rapid root asphyxiation. In conclusion, agronomic management inevitably requires the implementation of subsurface drainage to unlock productivity.

68 – 76