Comunicaciones Cortas
Diagnóstico inicial de la evolución de un suelo degradado
Initial diagnosis of the evolution of a degraded soil
Avances
Instituto de Información Científica y Tecnológica, Cuba
ISSN: 1562-3297
ISSN-e: 1562-3297
Periodicidad: Trimestral
vol. 21, núm. 1, 2019
Recepción: 03 Septiembre 2018
Aprobación: 29 Noviembre 2018
Autor de correspondencia: investigador1@suelopri.minag.cu
Resumen: Los cambios de manejo de los suelos traen como consecuencias variaciones en sus características físicas, químicas y biologías. Es importante contar con indicadores de calidad de suelo que permitan reconocer anticipadamente si los cambios introducidos conducen a los resultados esperados, de no ser así, se corre el riesgo de empeorar la situación ya existente. Este estudio reflejó el diagnóstico de la evolución de un suelo degradado, cuyo manejo varió al implementarse en él, principios de agricultura de conservación. El diagnóstico fue realizado mediante el estudio de la respiración basal y densidad aparente del suelo. Fueron comparados los valores de ambos indicadores en un mismo suelo. Otra comparación se realizó en tres áreas de este suelo en los que los manejos fueron: implementación de los principios de agricultura de conservación, manejo tradicional en áreas tabacaleras y suelo sin perturbación antrópica. Los valores de respiración basal y densidad aparente fueron significativamente superiores en el área en que inicio la agricultura de conservación en comparación con el área de manejo tradicional de suelo, mostrando la efectividad de las acciones implementadas y de los indicadores evaluados. Los valores en la incipiente área de agricultura de conservación fueron significativamente inferiores a los obtenidos en el área de suelo sin perturbación antrópica, lo cual indica que sosteniendo en el tiempo las acciones implementas, el suelo potencialmente puede seguir recuperando su fertilidad.
Palabras clave: agricultura de conservación, respiración basal, densidad aparente, perturbación antrópica.
Abstract: Soil management changes bring about variations in their physical, chemical and biological characteristics. It is important to have soil quality indicators that allow early recognition if the changes introduced lead to the expected results, otherwise there is a risk of worsening the existing situation. This study reflected the diagnosis of the evolution of a degraded soil, whose management varied when implemented in it, principles of Conservation Agriculture. The diagnosis was made through the study of Basal Breath and Apparent Density of the soil. The values of both indicators were compared in the same type of soil. Another comparison was made in three areas of this soil in which the management was: implementation of the principles of conservation agriculture, traditional management in tobacco areas and soil without anthropic disturbance. The values of basal respiration and bulk density were significantly higher in the area in which conservation agriculture began compared to the traditional soil management area, showing the effectiveness of the actions implemented and the indicators evaluated. The values in the incipient area of conservation agriculture were significantly lower than those obtained in the area of soil without anthropic disturbance, which indicates that by sustaining the actions implemented over time, the soil can potentially continue to recover its fertility.
Keywords: conservation agriculture, basal respiration, apparent density, anthropic disturbance.
INTRODUCCIÓN
La agricultura convencional altera de forma severa la estructura del suelo. La vertedera tan intensamente usada en la preparación de suelos dedicados al cultivo del tabaco (Nicotiana tabacum) en las condiciones de Cuba, expone reiteradamente capas más o menos profundas de suelo a la acción de la intemperie. Los seres vivos allí presentes no pueden adaptarse a cambios tan repentinos en la cantidad de agua y oxígeno ni a la acción de los agentes mecánicos como el viento y la lluvia, y su presencia tiende a disminuir y así la propia fertilidad de los suelos (García et al., 2018). Al realizar cambios tecnológicos orientados a restaurar la fertilidad natural de suelos degradados con el fin de hacer sostenible su uso, es importante contar con indicadores que muestren lo antes posible cuan acertadas van siendo las nuevas prácticas agrícolas implementadas.
La respiración basal (RB) del suelo como expresión de actividad biológica, puede ser un indicador adecuado para esta tarea considerando que diferentes manejos del suelo pueden afectar la estructura y dinámica de algunas poblaciones microbianas (Rivero et al. 2016), su distribución en el perfil del suelo y los procesos asociados con la descomposición de la materia orgánica y el ciclado de nutrientes. Estudios realizados por Efron et al. 2011, observaron que un proceso microbiano como la respiración puede ser un indicador temprano de la calidad del suelo, pudiendo anticipar su degradación y el impacto de la actividad humana, antes que los parámetros físicos o químicos. Investigaciones llevadas a cabo por García et al. (2015a) utilizaron el estudio de la respiración edáfica o basal con el fin de evaluar transformaciones tecnológicas en la bio fertilización de suelos dedicados al cultivo de tabaco en el mismo municipio donde se realizó el trabajo que aquí se presenta.
En los suelos de textura arenosa de la provincia de Pinar del Río, la disminución de formas vivas y por ende su actividad, va acompañada de una rápida mineralización de la materia orgánica que tiene como resultado la desestructuración y compactación del suelo con la correspondiente pérdida de fertilidad natural. Trabajos investigativos desarrollados por Novillo et al. (2018) probaron que además de indicadores como el porciento de materia orgánica o la textura del suelo, la densidad aparente (DA) es altamente sensible a cambios en los manejos de suelos. Calvache (2010) afirmó que la densidad aparente además de su elevada sensibilidad, es la característica que en mayor grado influye sobre la productividad de los cultivos, debido a su estrecha relación y dependencia de otras propiedades del suelo. La respiración basal y la densidad aparente fueron incluida dentro del sistema integrado de evaluación y monitoreo de calidad del suelo (SEMCAS) (Font et al. 2009), como indicadores a ser evaluado dos veces al año, justamente por la referida rapidez con que varían ante cambios en los manejos de suelos. SEMCAS experimenta un creciente empleo en investigaciones de suelos bajos diversos manejos (Ojeda et al. 2018).
El objetivo de este trabajo fue evaluar la efectividad de prácticas agrícolas introducidas con el fin de recuperar la fertilidad natural de un área de suelo dedicada al cultivo intensivo de tabaco. Se compararon los niveles de RB y DA con las de un área de suelo similar donde la agricultura se realizaba de forma tradicional y otra área de suelo sin uso agrícola. Las comparaciones realizadas mostraron la evolución de este tipo de suelo sometido a diferentes manejos.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se desarrolló en la Cooperativa de Créditos y Servicios (CCS) “V Congreso Campesino”, municipio San Juan y Martínez, Pinar del Río, Cuba. El tipo de suelo en el que se desarrolló el estudio fue Ferralítico Amarillento Lixiviado de acuerdo con la clasificación genética de los suelos de Cuba (Hernández et al. 2015). El área presentó una pendiente entre un 5-8% y los factores limitantes del suelo fueron, el bajo contenido de materia orgánica, la acidez, la erosión hídrica y la compactación.
En un área de 1.8 ha identificada como bajo Manejo Sostenible de Tierras (MST) dedicada al cultivo de tabaco en la CCS, se introdujeron las siguientes variaciones tecnológicas en cuanto a manejo de suelos:
Se mantuvo el suelo cubierto todo el año.
Se realizó la siembra de todos los cultivos de forma directa.
Estas tres variaciones tienen su origen en principios básicos de la agricultura de conservación (AC) y son totalmente opuestas a la forma degradante en que tradicionalmente se realiza el cultivo de tabaco en Cuba.
Para evaluar si esta transformación tecnológica promovió desde sus inicios un cambio en cuanto a la sostenida perdida de fertilidad de los suelos de la CCS, se compararon los niveles de RB y DA del suelo del área antes mencionada (MST), con niveles de RB y DA del mismo suelo bajo Agricultura Tradicional (AT). Se estableció la misma comparación con un área no perturbada por la acción del hombre, identificada como área No Perturbada (NP), que ofreció los potenciales de RB y DA de este tipo de suelo.
Para determinar la respiración basal, se utilizó el sistema de frascos cerrados, con humedad del suelo (25 g) al 60 % de la capacidad máxima de retención de agua. Se determinó el CO2 al cabo de 24 h de incubación a 30 ºC. Los resultados se expresaron en mg CO2 100 g-1de suelo
La densidad aparente fue determinada por el método del cilindro que consiste en introducir un cilindro biselado de volumen conocido en el suelo, enrasando el suelo con los bordes, secando la muestra en estufa a 105 ºC hasta peso constante y obtener su valor mediante la siguiente expresión:
DA (g cm-3) = peso suelo seco (g) x 100/volumen del cilindro (cm-3)
Una vez recopilados los datos y resultados obtenidos durante el estudio, éstos fueron tabulados y comparado mediante el método de Anova, las medias se compararon según Duncan para p<0,05, se utilizó el software estadístico IBM© SPSS©Statistics versión 21.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la tabla presente a continuación, puede observarse como los niveles de RB obtenidos en el suelo donde se implementaron las acciones de MST basadas en la AC, fueron significativamente superiores a los del suelo donde se realizó agricultura de forma tradicional. Este resultado coincide con los obtenidos por García et al. (2015b), al emplear en el manejo de suelos similares decidados al cultivo de tabaco, la biofertilización con micorrizas en el uso de abonos verde.
tendiendo al objetivo de esta investigación se pudo conocer que el manejo del suelo en MST, realizado tan solo una campaña productiva previa al estudio, fue siendo favorable para la recuperación de la fertilidad. El análisis del valor de RB sostuvo la afirmación anterior ya que fue superior en un 26.7 % en el suelo bajo MST en comparación con el valor de RB del suelo bajo AT, aun cuan fue inferior en un 11.3 % al valor de RB del mismo suelo sin afectación antrópica, lo que también indica que potencialmente puede seguir mejorando la actividad biológica de mantenerse el adecuado manejo. El incremento en RB del suelo en MST puedo deberse a que las practicas implementadas en él, favorecieron la disponibilidad de mayor cantidad de sustratos fácilmente descomponibles haciendo posible la prosperidad de la comunidad microbiológica presente (Ferreras et al. 2009, Hernández et al. 2015). La menor intensidad de disturbio del suelo proporcionada por el cambio hacia la siembra directa pudo propiciar la mayor estabilidad en el ambiente edáfico, favoreció la asociación entre la comunidad bacteriana y de plantas (Zerbino et al. 2008). Otro aspecto a considerar es la reducción en el empleo de plaguicidas, que en la protección del cultivo del tabaco, comúnmente es excesivo, lo cual pudo incidir positivamente en la actividad biológica expresada en la RB (Vadakattu et al. 2010).
Al analizar los valores de Densidad Aparente (DA) (tabla 1), su pudo observar una reducción significativa (9.5 %) en el suelo bajo MST en comparación con el valor de DA del suelo bajo AT, aun cuando todavía siguió siendo superior en un 12.8 % al valor de DA del suelo no perturbado. Un resultado similar fue alcanzado por Llanes et al. (2015), al variar tecnológicamente el manejo de un suelo dedicado a la producción de tabaco, al introducir principios de agricultura de conservación. Como fue mencionado, la densidad aparente es un indicador estrechamente relacionado con la productividad de los suelos, pues refleja el nivel de compactación que puede estar presente en el suelo y por ende su capacidad para la circulación de agua, aire y penetración de las raíces.
Este comportamiento de la DA, ratifica la utilidad de este indicador físico de calidad de suelo para expresar rápidamente la efectividad de cambios en el manejo, y refleja que las acciones llevadas a cabo en el suelo bajo MST favorecen su recuperación. Puede justificar la disminución de la DA el incremento de los sustratos descomponibles o materia orgánica, que como es conocido impacta significativamente, no solo en la propiedades químicas y biológicas de los suelos , también en las físicas (Rotenberg et al. 2007). Otro factor que influyó en la mejoría de la DA en este suelo tabacalero fue el uso de abonos verdes, que al contar con sistemas radicales de mayor tamaño que el del cultivo principal, favorece la des compactación. La eliminación de la maquinaria agrícola en la preparación de suelo, al ser implementada la siembra directa de todos los cultivos, pudo haber afectado la estructura del suelo en favor de la reducción de la DA tal como plantea (Rollán et al. 2015).
CONCLUSIONES
Los suelos degradados en áreas tabacaleras de Pinar del Río, pueden ir revirtiendo su situación al introducir en su manejos, principios de agricultura de conservación incluidos en el Manejo Sostenible de Tierras.
Las significativas diferencias en los valores de respiración basal y densidad aparente obtenidos en el estudio al suelo sometido a diferentes manejos, confirman la utilidad de evaluar estos indicadores para conocer prontamente la tendencia de su evolución.
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Notas de autor
investigador1@suelopri.minag.cu
