info:eu-repo/semantics/article
Geostatistical analysis for mapping soil salinity in the Lajas Valley Agricultural Reserve, southwestern Puerto Rico
Análisis geoestadístico para mapas de salinidad de suelos en la Reserva Agrícola del Valle de Lajas, al suroeste de Puerto Rico
Registro en:
10.46429/jaupr.v101i1.14290
Autor
Oliveras-Berrocales, Miguel
Institución
Resumen
Studies were conducted in the 1950s to evaluate the degree and spatial extent of soil salinity and sodicity in the Lajas Valley in southwestern Puerto Rico. Problem areas were identified and most of these were remediated with the establishment of irrigation and drainage infrastructure, resulting in a four-fold increase in agricultural production over a 10-year period. The area is now an important agricultural region (known as the Lajas Valley Agricultural Reserve). But soil salinity and sodicity are important concerns among farmers. In this paper we used published data and re-created the spatial distribution of soil salinity and sodicity using geostatistical analysis with Geographic Information Systems (GIS). An Ordinary Kriging method was applied to map the spatial distribution of soil salinity and to classify soils in four classes: (i) Normal, (ii) Saline, (iii) Saline-Sodic, and (iv) Sodic. The original hand-drawn maps were digitized using the Georeferencing Tool in ArcGIS, guided by a recent aerial photo of the Lajas Valley. Salinity and sodicity isopleths were created using Surface Generation to map the spatial distribution and to compare the newly created data to the original maps. The relative error in aerial estimate between the old and new maps for Normal, Saline, Saline-Sodic, and Sodic surface soils was between 1 and 5 percent. The new maps developed with geostatistical analysis can predict soil problem areas with a 94% coincidence compared with the hand-drawn maps. The highest proportion of soils classified as Normal was found in the upper soil layers and the proportion of soils affected by salt and sodium increased with depth. The combination of geostatistical analysis and GIS is a cost-effective and trustworthy method for analyzing similar datasets that would otherwise be costly and involve lengthy time commitments. En la década de 1950 se realizaron estudios para evaluar el grado y distribución espacial de salinidad y sodicidad de suelos en el Valle de Lajas. Se identificaron áreas con problemas y la mayoría se remediaron con el establecimiento de una infraestructura de riego y drenaje, resultando en un incremento en la producción agrícola de 400% en un periodo de 10 años. El área es ahora una región agrícola importante (conocida como la Reserva Agrícola del Valle de Lajas). Sin embargo, la salinidad y sodicidad de los suelos están entre las mayores preocupaciones de los agricultores. En este trabajo utilizamos datos publicados y recreamos la distribución espacial de salinidad y sodicidad usando un análisis geoestadístico con un Sistema de Información Geográfico (SIG). Se utilizó el método kriging ordinario para producir los mapas y clasificar los suelos en cuatro categorías: (i) Normal, (ii) Salino, (iii) Salino-Sódico, y (iv) Sódico. Los mapas originales, hechos a mano, se digitalizaron usando la herramienta Georeferencing en ArcGIS. Para comparar los mapas creados con los mapas originales, se crearon isopletas de salinidad y sodicidad con la herramienta Surface Generation. El error relativo en términos de área entre los mapas viejos y nuevos para suelos Normal, Salino, Salino-Sódico y Sódico varió entre 1 y 5 por ciento. Las áreas con problemas pueden predecirse con una coincidencia de 94% comparado con los mapas viejos. La mayoría de los suelos en la categoría de Normal se encontraron en las capas superiores y la proporción de problemas con sales y sodio aumentó con la profundidad. La combinación de análisis geoestadístico y SIG es una metodología útil y confiable para analizar bases de datos similares que de otra manera costarían mucho tiempo y esfuerzo.
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