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2. Cuantificación de la pérdida de suelo por escorrentía bajo dos metodologías de labranza en la producción de caña de azúcar para la elaboración de panela
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Vargas Diaz, Ruy Edeymar, Varón Ramírez, Viviana Marcela, Estupiñan Casallas, Jhon Mauricio, Lesmes Suárez, Juan Carlos, Barona Rodriguez, Ayda Fernanda, Franco Florez, Clara Viviana, Vargas Diaz, Ruy Edeymar, Varón Ramírez, Viviana Marcela, Estupiñan Casallas, Jhon Mauricio, Lesmes Suárez, Juan Carlos, Barona Rodriguez, Ayda Fernanda, and Franco Florez, Clara Viviana
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Soil degradation has as a direct consequence the loss of biodiversity, the emission of greenhouse gases and the imbalance of the hydrological water cycle, reducing the productive capacity of the soil and its response to amendments and conservation activities, generating low yields and greater water and nutritional requirements. Since these effects are already defined, it is necessary to know the amount of soil that can be lost in order to size the problem. The objective of the study was to quantify the erosion process in a soil under typical precipitation conditions in the Hoya del Río Suárez (Colombia) for the cultivation of sugar cane. For this purpose, an experiment was carried out evaluating two tillage systems (reduced and conventional) in closed runoff plots, where the amount of soil and water washed away in the rainfall events present in a sugarcane crop cycle for panela production was measured. Statistically significant differences (p < 0.05) were observed when the soil was prepared using the proposed system, reducing soil loss by 2.5 times due to runoff compared to traditional tillage, showing to mitigate soil deterioration., La degradación del suelo tiene como consecuencia directa la pérdida de la biodiversidad, la emisión de gases efecto invernadero y el desbalance del ciclo hidrológico del agua, reduciendo la capacidad productiva del suelo y la respuesta de este a las enmiendas y actividades de conservación, generando bajos rendimientos y mayores requerimientos hídricos y nutricionales. Dado que estos efectos ya están definidos, se requiere conocer la cantidad de suelo que se puede perder para dimensionar el problema. El objetivo del estudio fue cuantificar el proceso de erosión en un suelo bajo condiciones de precipitación típicas en la Hoya del río Suárez (Colombia) para el cultivo de caña de azúcar. Para esto se estableció un experimento evaluando dos sistemas de labranza (reducido y convencional) en parcelas de escorrentía cerradas, donde se midió la cantidad de suelo y agua arrastrados en los eventos de lluvia presentes en un ciclo del cultivo de caña de azúcar para la producción de panela. Se observó diferencias estadísticamente significativas (p < 0,05) cuando se prepara el suelo usando el sistema propuesto, disminuyendo en 2,5 la pérdida del suelo por efecto de la escorrentía comparado con el laboreo tradicional, evidenciando que puede ser una estrategia de mitigación del deterioro del suelo.
- Published
- 2023
3. Metodologías de interpolación y predicción espacial para el análisis de las propiedades físicas del suelo en la hoya del río Suárez (Colombia)
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Vargas Diaz, Ruy Edeymar, Galindo Pacheco, Julio Ricardo, Giraldo Henao, Ramón, Varón Ramírez, Viviana Marcela, Wilches Ortiz, Wilmar Alexander, Franco Florez, Clara Viviana, Vargas Diaz, Ruy Edeymar, Galindo Pacheco, Julio Ricardo, Giraldo Henao, Ramón, Varón Ramírez, Viviana Marcela, Wilches Ortiz, Wilmar Alexander, and Franco Florez, Clara Viviana
- Abstract
In Colombia, agriculture can be developed on sloping land that requires zonal soil conservation practices. To do this, the area of interest is analyzed for its determining properties, usually with sampling at specific points. Techniques of interpolation such as inverse distance weighting (IDW) and of prediction such as kriging can be used for prediction and estimation of values at unsampled locations. The objective of this study was to compare the IDW and kriging methodologies for modeling the spatial distribution of the physical characteristics of the soil in the agricultural zone of the slope of the Hoya del Rio Suárez (HDRS). Data on five physical properties of the soil associated with erodibility: percentage of sand, weighted average diameter, available water retention capacity, bulk density, and real density, were used, corresponding to 932 points observed on the HDRS in a 700x700 m grid. Cross-validation was applied for each variable and the error of the evaluated techniques was compared. In addition, zoning maps of spatial variability were prepared to visually compare both procedures. The graphical representation of the IDW and the kriging estimates predictions were similar for all soil characteristics evaluated. However, cross-validation analysis yielded better results with kriging. The variance maps (kriging) showed that the estimation uncertainty was homogeneous for most of the HDRS. The kriging technique turned out to be more accurate than IDW in estimating values at non-sampled points., En Colombia, la agricultura se puede desarrollar en terrenos inclinados que requieren prácticas zonales de conservación de suelos. Para ello, se analiza el área de interés por sus propiedades determinantes, usualmente con muestreo en puntos específicos. Se pueden utilizar técnicas de interpolación como la distancia inversa ponderada (IDW) y de predicción como kriging para la predicción y estimación de valores en lugares no muestreados. El objetivo de este estudio fue comparar las metodologías de IDW y kriging para el modelamiento de la distribución espacial de las características físicas del suelo en la zona agrícola de ladera de la hoya del río Suárez (HDRS).Se utilizaron datos de cinco propiedades físicas del suelo asociadas con la erodabilidad:porcentaje de arenas, diámetro medio ponderado, capacidad de retención de agua disponible, densidad aparente y densidad real, correspondientes a 932 puntos observados sobre la HDRS en una rejilla de 700 x 700 m. Se aplicó validación cruzada para cada variable y se comparó el error de las técnicas evaluadas. Además, se elaboraron mapas de zonificación de la variabilidad espacial, para comparar visualmente ambos procedimientos. La representación gráfica de las predicciones por la IDW y estimaciones por kriging fueron semejantes en todas las características de suelo evaluadas. Sin embargo, el análisis de validación cruzada determinó mejores resultados con kriging. Los mapas de varianzas (kriging) demostraron que la incertidumbre de la estimación era homogénea para la mayor parte de la HDRS. La técnica de kriging resultó ser más precisa que la IDW en la estimación de valores en puntos no muestreados.
- Published
- 2023
4. Interpolation and spatial prediction methodologies for the analysis of the physical properties of the soil in the hoya del río Suárez (Colombia)
- Author
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Vargas Diaz, Ruy Edeymar, Galindo Pacheco, Julio Ricardo, Giraldo Henao, Ramón, Varón Ramírez, Viviana Marcela, Wilches Ortiz, Wilmar Alexander, and Franco Florez, Clara Viviana
- Subjects
variabilidad espacial ,kriging ,spatial variability ,distancia inversa ponderada ,Inverse distance weighted - Abstract
In Colombia, agriculture can be developed on sloping land that requires zonal soil conservation practices. To do this, the area of interest is analyzed for its determining properties, usually with sampling at specific points. Techniques of interpolation such as inverse distance weighting (IDW) and of prediction such as kriging can be used for prediction and estimation of values at unsampled locations. The objective of this study was to compare the IDW and kriging methodologies for modeling the spatial distribution of the physical characteristics of the soil in the agricultural zone of the slope of the Hoya del Rio Suárez (HDRS). Data on five physical properties of the soil associated with erodibility: percentage of sand, weighted average diameter, available water retention capacity, bulk density, and real density, were used, corresponding to 932 points observed on the HDRS in a 700x700 m grid. Cross-validation was applied for each variable and the error of the evaluated techniques was compared. In addition, zoning maps of spatial variability were prepared to visually compare both procedures. The graphical representation of the IDW and the kriging estimates predictions were similar for all soil characteristics evaluated. However, cross-validation analysis yielded better results with kriging. The variance maps (kriging) showed that the estimation uncertainty was homogeneous for most of the HDRS. The kriging technique turned out to be more accurate than IDW in estimating values at non-sampled points. En Colombia, la agricultura se puede desarrollar en terrenos inclinados que requieren prácticas zonales de conservación de suelos. Para ello, se analiza el área de interés por sus propiedades determinantes, usualmente con muestreo en puntos específicos. Se pueden utilizar técnicas de interpolación como la distancia inversa ponderada (IDW) y de predicción como kriging para la predicción y estimación de valores en lugares no muestreados. El objetivo de este estudio fue comparar las metodologías de IDW y kriging para el modelamiento de la distribución espacial de las características físicas del suelo en la zona agrícola de ladera de la hoya del río Suárez (HDRS).Se utilizaron datos de cinco propiedades físicas del suelo asociadas con la erodabilidad:porcentaje de arenas, diámetro medio ponderado, capacidad de retención de agua disponible, densidad aparente y densidad real, correspondientes a 932 puntos observados sobre la HDRS en una rejilla de 700 x 700 m. Se aplicó validación cruzada para cada variable y se comparó el error de las técnicas evaluadas. Además, se elaboraron mapas de zonificación de la variabilidad espacial, para comparar visualmente ambos procedimientos. La representación gráfica de las predicciones por la IDW y estimaciones por kriging fueron semejantes en todas las características de suelo evaluadas. Sin embargo, el análisis de validación cruzada determinó mejores resultados con kriging. Los mapas de varianzas (kriging) demostraron que la incertidumbre de la estimación era homogénea para la mayor parte de la HDRS. La técnica de kriging resultó ser más precisa que la IDW en la estimación de valores en puntos no muestreados.
- Published
- 2023
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5. Efecto del establecimiento de sistemas de rotación para el cultivo de la papa sobre las características químicas y físicas del suelo
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Vargas Diaz, Ruy Edeymar, primary, Wilches Ortiz, Wilmar Alexander, additional, and Espitia Malagón, Eduardo María, additional
- Published
- 2022
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6. Relación de Tecia solanivora (Povolný, 1973) (Lepidoptera: Gelechiidae) y el tizón tardío Phythopthora infestans (Mont.) de Bary, 1876 (Peronosporales: Peronosporaceae) con la fenología de la papa Solanum tuberosum Linnaeus, 1753 (Solanales: Solanaceae)
- Author
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Wilches-Ortiz, Wilmar Alexander, primary, Sandoval-Cáceres, Yuly Paola, additional, Vargas Diaz, Ruy Edeymar, additional, and Cruz-Castiblanco, Ginna Natalia, additional
- Published
- 2022
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7. Effects of rotation systems for potato crop on chemical and physical characteristics of the soil
- Author
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Vargas Diaz, Ruy Edeymar, Wilches Ortiz, Wilmar Alexander, and Espitia Malagón, Eduardo María
- Subjects
fertility ,avena ,pea ,conservation ,conservación ,arveja ,fertilidad ,oat - Abstract
Crop rotation implementation may change physical and chemical characteristics of the soil and has been recommended to improve soil quality. In Colombia, some producers implement different rotation systems in potato crops, and it is important to know the potential that they can bring to these production systems. The objective of this work was evaluating the physical and chemical characteristics of the soil after using crop rotation schemes. Three rotation systems were evaluated (1. potato-potato-oatmeal, 2. potato-oatmeal-pea, 3. potato-pea-potato) in lot 49 of research center Tibaitatá Agrosavia (Colombian Corporation of Agricultural Research), located in the municipality of Mosquera, department of Cundinamarca (Colombia). Soil samples were taken at the beginning and end of each evaluated rotation system, subsequently performing physical-chemical analysis in the laboratory. In the rotation systems, no statistically significant differences were observed (p > 0.05) in the physical properties studied, but the potato-oat-pea rotation system showed a higher pH (p 0,05) en las propiedades físicas estudiadas, pero el sistema de rotación papa, avena y arveja, presentó un pH mayor (p
- Published
- 2022
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8. Efectos del clima y su relación con el tizón tardío (Phytophthora infestans (Mont.) de Bary) en cultivo de papa (Solanum tuberosum L.)
- Author
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Wilches Ortiz, Wilmar Alexander, Vargas Diaz, Ruy Edeymar, and Espitia Malagón, Eduardo María
- Subjects
agroclimatic index ,Phytophthora infestans ,severity ,fitopatología ,phytopathology ,severidad ,índice agroclimático - Abstract
Potato (Solanum tuberosum) is the fourth most important crop worldwide. The crop is affected by the climate variability, mainly in relation to diseases severity and pathogens survival, which is the case of late blight caused by Phytophthora infestans. The objective of this study was to evaluate the effect of the climatic elements on late blight severity. The study was carried out in the municipality of Mosquera, Cundinamarca, Colombia, from December 2015 to May 2016. The potato varieties Diacol Capiro (DC), ICA-Unica (IU) and Pastusa Suprema (PS) were included in this study. Data of late blight severity together with data of precipitation (Pr), relative humidity (RH), temperature (T), wind speed (VV), solar brightness (BS) were recorded, and with these data the agroclimatic indices water index (IH), temperature degree day (GD) and evapotranspiration reference (ETo) were calculated. There was a significant positive correlation (p < 0.05) of late blight severity in the three varieties with IH (0–158 ± 58), precipitation (0–63 mm ± 23 mm) and minimum temperature (2-10 °C ± 2 °C), and significant negative correlation (p < 0.05) of P. infestans severity with BS (2–7.7 h day-1 ± 1.7 h day-1). The GD (0–4 °Cd ± 1 °Cd) presented a significant positive correlation with DC and PS, and also positive correlation with the mean temperature (11–15.3 °C ± 1.41 °C) with DC. The ETo (0.4–3.3mm day-1 ± 0.87mm day-1) and maximum temperature (19.9–23 °C ± 0.75 °C) were significantly and negatively correlated with DC and PS, and also between VV (5 .27–7.95 km h-1 ± 0.79 km h-1) with DC. It was concluded that climatic variables influenced late blight severity and P. infestans survival. La papa (Solanum tuberosum) es el cuarto cultivo de importancia en el mundo y es afectado por la variabilidad climática, principalmente en las epidemias de las enfermedades y supervivencia de patógenos, como el tizón tardío causado por Phytophthora infestans. El objetivo del trabajo fue evaluar el efecto de los elementos climáticos en la severidad del tizón tardío en el cultivo de papa. El estudio se realizó en el municipio de Mosquera, Cundinamarca, Colombia, entre diciembre del 2015 y mayo del 2016. Se evaluaron las variedades Diacol Capiro (DC), ICA-Única (IU) y Pastusa Suprema (PS), en las que se registró semanalmente la severidad del tizón tardío en conjunto con datos de precipitación (Pr), humedad relativa (HR), temperatura (T), velocidad del viento (VV), brillo solar (BS); datos con los que se calcularon los índices agroclimáticos: índice hídrico (IH), grados día (GD) y evapotranspiración de referencia (ETo). En este estudio se presentó correlación positiva significativa (p < 0,05) entre la severidad de tizón en las tres variedades, con el IH (0–158 ± 58), la precipitación (0–63 mm ± 23 mm) y la temperatura mínima (2-10 °C ± 2 °C), y correlación negativa significativa (p < 0,05) con el BS (2–7,7 h día-1 ±1,7 h día-1). Los GD (0–4 °Cd ± 1 °Cd) presentaron correlación positiva significativa con DC y PS, y también correlación positiva entre la temperatura media (11–15,3 °C ± 1,41 °C) con DC. La ETo (0,4–3,3 mm día-1 ± 0,87 mm día-1) y la temperatura máxima (19,9–23 °C ± 0,75 °C) se correlacionaron negativamente con DC y PS, y también entre la VV (5,27–7,95 km h-1 ± 0,79 km h-1) con DC. Se concluyó que las variables climáticas influyeron en la severidad y supervivencia de P. infestans en el cultivo de papa.
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- 2022
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9. Elementos del clima y su relación con la polilla guatemalteca Tecia solanivora (Povolný, 1973) (Lepidoptera: Gelechiidae) en cultivo de papa (Solanum tuberosum L.)
- Author
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Wilches-Ortiz, Wilmar Alexander, Espitia-Malagón, Eduardo María, and Vargas-Diaz, Ruy Edeymar
- Subjects
tuber ,agroclimatic index ,integrated pest management ,tubérculo ,manejo integrado de plagas ,insect pest ,índice agroclimático ,insecto plaga - Abstract
Introduction.Climate variability and climate change scenarios influence the behavior of species and natural resources. The potato (Solanum tuberosumL., Solanaceae) crop produces a food of high nutritional value that is a staple in the family food basket. In Colombia, the production system is affected by pests, such as the Guatemalan potato moth caused byTecia solanivora(Povolný), with few field studies describing its relationship with climate.Objective.To evaluate the effect of climatic elements on the adult male populations ofT. solanivorain three potato crop cycles in a locality in Colombia.Materials and methods.In the municipality of Mosquera, Cundinamarca, Colombia, between November 2015 and October 2017, baited traps with sexual pheromone were located for the capture of adult Guatemalan potato moths in three potato cv Diacol capiro crop cycles, and the following were recorded: number of adults, precipitation (mm), relative humidity (%), minimum, mean, and maximum temperatures (°C), wind speed (km/h), solar brightness (h/day), agroclimatic indices of degree days (°Cd), reference evapotranspiration (mm/day), and water index (HI). Pearson and Dickey-Fuller tests, time series, and cross-correlation were performed.Results.The fluctuation of adults ofT. solanivorawas positively correlated with maximum temperature, degree days, and solar brightness, and a negatively correlated with precipitation (p
- Published
- 2022
10. Efecto del establecimiento de sistemas de rotación para el cultivo de la papa sobre las características químicas y físicas del suelo
- Author
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Vargas Diaz, Ruy Edeymar, Wilches Ortiz, Wilmar Alexander, Espitia Malagón, Eduardo María, Vargas Diaz, Ruy Edeymar, Wilches Ortiz, Wilmar Alexander, and Espitia Malagón, Eduardo María
- Abstract
Crop rotation implementation may change physical and chemical characteristics of the soil and has been recommended to improve soil quality. In Colombia, some producers implement different rotation systems in potato crops, and it is important to know the potential that they can bring to these production systems. The objective of this work was evaluating the physical and chemical characteristics of the soil after using crop rotation schemes. Three rotation systems were evaluated (1. potato-potato-oatmeal, 2. potato-oatmeal-pea, 3. potato-pea-potato) in lot 49 of research center Tibaitatá Agrosavia (Colombian Corporation of Agricultural Research), located in the municipality of Mosquera, department of Cundinamarca (Colombia). Soil samples were taken at the beginning and end of each evaluated rotation system, subsequently performing physical-chemical analysis in the laboratory. In the rotation systems, no statistically significant differences were observed (p > 0.05) in the physical properties studied, but the potato-oat-pea rotation system showed a higher pH (p < 0.05) compared to the other treatments evaluated. It is important to increase the availability of nutrients such as phosphorus, boron and zinc without altering the physical properties of the soil at the end of the rotation cycles, so they can be used in the development of potato plants subsequently planted., La implementación de rotación de cultivos puede modificar las características físicas y químicas de los suelos y ha sido recomendada para mejorar la calidad de este. En Colombia, algunos productores implementan diferentes sistemas de rotación en los cultivos de papa, siendo importante conocer el potencial que pueden aportar a estos sistemas productivos. El objetivo de este trabajo fue evaluar las características físicas y químicas del suelo después de utilizar esquemas de rotación de cultivos. Se evaluaron tres sistemas de rotación (1. papa-papa-avena, 2. papa-avena-arveja, 3. papa-arveja-papa) en el lote 49 del Centro de Investigación Tibaitatá de Agrosavia (Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria), ubicado en el municipio de Mosquera, departamento de Cundinamarca (Colombia). Se tomaron muestras de suelo al inicio y final de cada sistema de rotación evaluado, realizando un análisis físico-químico en laboratorio. En los sistemas de rotación no se observaron diferencias estadísticamente significativas (p > 0,05) en las propiedades físicas estudiadas, pero el sistema de rotación papa, avena y arveja, presentó un pH mayor (p < 0,05) en comparación con los otros tratamientos evaluados. Se destaca el aumento de la disponibilidad de nutrientes, como el fósforo, el boro y el zinc sin alterar las propiedades físicas del suelo al final de los ciclos de rotación, para que puedan ser aprovechados en el desarrollo de las plantas de papa que se establezcan.
- Published
- 2022
11. Spatial analysis of soil physical properties in the Suárez river watershed, Boyacá - Santander (Colombia), using principal component analysis
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Vargas Diaz, Ruy Edeymar, Galindo Pacheco, Julio Ricardo, and Henao, Ramón Giraldo
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variabilidad espacial ,multivariate analysis ,kriging ,spatial variability ,análisis multivariado - Abstract
RESUMEN El uso de técnicas estadísticas multivariadas como el análisis de componentes principales permite resumir un grupo numeroso de variables en unas pocas que recogen un alto porcentaje de la variabilidad total. En este trabajo, se utilizó dicha técnica combinada con las herramientas de geoestadística para analizar el comportamiento conjunto de las propiedades físicas del suelo en la Hoya del río Suárez en relación con el uso de la tierra en agricultura. Se consideraron cinco variables físicas, como son: el porcentaje de arenas, el diámetro medio ponderado de los agregados, la capacidad de retención de agua disponible, la densidad aparente y la densidad real. Esta información se obtuvo de la base de datos de la hoya citada, que incluyó 932 puntos de observación de una grilla de 70x70 m sobre el terreno. Con las variables citadas se aplicó el análisis de componentes principales, y con los componentes más relevantes se realizó el análisis de variabilidad espacial. Se observó que el primer componente principal explicó el 40,5% de la varianza total de las características físicas evaluadas, asociándolo a procesos de compactación del suelo en la región de estudio, mientras que el segundo componente explicó el 21,7% de la varianza total, ligándose a la posible susceptibilidad del suelo a la erosión. Con estos componentes y el análisis espacial se elaboraron mapas que permitieron caracterizar las zonas de la hoya en estudio por problemas de compactación y erodabilidad, lo cual permitirá a futuro proponer esquemas diferenciales de prácticas de conservación del suelo. ABSTRACT The principal component analysis is a multivariate statistical procedure used to reduce a set of numerous variables into a few ones that can explain a great percentage of the original variability. In this article, the principal component analysis combined with geostatistical tools were used to characterize different zones from the watershed known as “Hoya del río Suarez”, for differential agricultural management. Five physical properties were used from the watershed database: sand content in percentage, mean weighted diameter of soil aggregates, available water holding capacity, bulk density and particle density. There were used 932 points of observations from a grid of 70x70 m on the terrain. The two first principal components were used in the analysis of spatial variability. The first component was associated with the soil compaction, and it explained 40.5% of the total variance of the physical variable set. The second component was associated with soil erodibility, and it explained 21.7% of the total variance. The maps built using these components were useful to characterize the watershed soils for compaction and erodibility problems. This result will be useful to propose differential soil conservation management practices.
- Published
- 2021
12. Spatial analysis of soil physical properties in the Suárez river watershed, Boyacá - Santander (Colombia), using principal component analysis
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Vargas Diaz, Ruy Edeymar, primary, Galindo Pacheco, Julio Ricardo, additional, and Henao, Ramón Giraldo, additional
- Published
- 2021
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13. Análisis espacial de propiedades físicas del suelo de la Hoya del río Suárez, Boyacá - Santander (Colombia), utilizando componentes principales.
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Vargas Diaz, Ruy Edeymar, Galindo Pacheco, Julio Ricardo, and Giraldo Henao, Ramón
- Subjects
MULTIVARIATE analysis ,SOIL structure ,PRINCIPAL components analysis ,SOIL conservation ,SOIL management ,SOIL compaction - Abstract
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- Published
- 2021
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