Soil hydraulic properties database of the pampas region in Buenos Aires province

Abstract

Flatland areas, such as the Pampas in South America, rank among the world’s most economically productive landscapes. Over the last century, these regions have been increasingly used for intensive production, which has resulted in significant environmental impacts. These include alterations in pH, salinity, and other soil properties; changes in water flows and balances; increased floods and droughts; and heightened wind and water erosion. To address these challenges, numerical process-based models are essential to assess the highly variable, interconnected, and nonlinear processes that drive these impacts. Such models rely on comprehensive soil databases including hydraulic properties to provide representative results. This study aimed to develop a robust database of soil properties for the Buenos Aires Province in Argentina, encompassing much of the Pampas region. Using granulometric and physicochemical data from the Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) database, we applied 38 pedotransfer functions to 381 soil profiles to estimate hydraulic parameters. These were compared with seven calibrated parameter sets from the different study sites. This study demonstrated that model performance varies depending on the evaluated function, with specific models excelling in particular variables, highlighting the need for careful selection based on the characteristics of the dataset.

Las llanuras, como la Pampa en Sudamérica, se encuentran entre los paisajes más productivos del mundo. En el último siglo, estas regiones han sido intensamente explotadas para actividades agrícolas, generando impactos ambientales significativos, como alteraciones del pH y la salinidad del suelo, cambios en los flujos hídricos, aumento de inundaciones y sequías, y mayor erosión eólica e hídrica. Para abordar estos desafíos, los modelos numéricos basados en procesos son fundamentales para evaluar las interacciones complejas y no lineales que los impulsan. Estos modelos requieren bases de datos detalladas de propiedades del suelo, incluidas las hidráulicas. Este estudio desarrolló una base de datos de propiedades del suelo para la provincia de Buenos Aires (Argentina), que comprende gran parte de la región pampeana. A partir de datos granulométricos y fisicoquímicos del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), se aplicaron 38 funciones de pedotransferencia a 381 perfiles de suelo para estimar parámetros hidráulicos, comparándolos con siete conjuntos calibrados en siete sitios. Los resultados evidenciaron que el desempeño de las funciones varía según la variable evaluada, destacando la importancia de seleccionar modelos específicos según las características del conjunto de datos.