Efecto del tipo de utilización de la tierra sobre las propiedades químicas de un Ferrítico rojo oscuro

Introducción

En las zonas tropicales de nuestro planeta la productividad de los suelos depende del tipo de manejo que se realice (Amberger, 2006). A esto se le suma el hecho de que la población es el factor determinante más importante en la demanda de productos agrícolas (IFA Task Force on Reactive Nitrogen, 2007). Además, el vertiginoso crecimiento demográfico mundial de los últimos años, ha acelerado los requerimientos de alimentos y agua, lo cual está causando grandes efectos sobre los suelos; trayendo como resultado procesos acelerados de degradación de suelos asociados, entre otras causas, a prácticas agronómicas inadecuadas (Plá Sentis, 2009).

Los suelos Ferríticos, también conocidos como Typic Eutrudox (Soil Survey Staff, 2010) se forman a partir de rocas ultrabásicas, como resultado de transformaciones químicas propias de las regiones tropicales o subtropicales húmedas o de humedad variable (Soil Survey Staff, 2010; Villazón, 2013). Los suelos Ferríticos aparecen en la denominada Faja de Clima Tropical Húmedo, por encima de los 400 msnm, donde anualmente caen entre 1800-2200 mm de precipitaciones (Vantour et al., 2006).

Los suelos que en estado natural mantienen una vegetación autóctona, presentan características físicas adecuadas al normal desarrollo de las plantas (Villazón, 2013). Cuando el uso del suelo cambia hacia las explotaciones agrícolas ocurre una modificación drástica en sus propiedades físicas, que alteran desfavorablemente el crecimiento vegetal (Spera et al. 2004).

Es importante preservar de la degradación a la fertilidad del suelo y la calidad del agua, pues ambos son vitales para la supervivencia del hombre. La degradación de los suelos es un problema global que se manifiesta entre otras formas como erosión hídrica y eólica, salinización, acidificación, disminución de la fertilidad del suelo, contaminación y compactación. Algunas formas de degradación son irreversibles a corto plazo en relación al uso de la tierra. Este último factor es de gran importancia pues está vinculado directamente con el hombre (Abrishamkesh et al. 2011).

Según Villazón (2013) la influencia del Tipo de Utilización de la Tierra sobre las propiedades morfológicas, físicas y químicas del suelo es un hecho comprobado desde hace mucho tiempo, múltiples son los ejemplos expuestos por este autor. Los cambios que se generan en el suelo, al cambiar su cobertura vegetal típica por otra, se reflejan en las propiedades químicas y físicas del mismo.

El objetivo de este trabajo es conocer el efecto que puede ejercer en el suelo el Tipo de Utilización de la Tierra sobre las propiedades químicas de un Ferrítico rojo oscuro típico, para conocer la capacidad del suelo de mantener sus propiedades bajo la influencia de diferentes acciones antrópicas.

Materiales y Métodos

El trabajo se realizó con la información obtenida del Experimento de Larga Duración de Punto de Observación Permanente ubicado en Pinares de Mayarí, muestreado en el año 2010, sobre un suelo Ferrítico rojo oscuro típico (Hernández et al. 1999), bajo diferentes Tipos de Utilización de la Tierra (TUT): caña de azúcar, pasto natural y bosque de pinos. Se tomaron datos de las determinaciones analíticas del pH (H2O), la Materia Orgánica (MO) fue determinada por el método de Wakley & Black, Fósforo y Potasio Asimilable por el método de Oniani. El muestreo de suelo se realizó en cada TUT, replicándose 3 veces; las muestras fueron obtenidas a una profundidad de 0-20 cm. Se analizaron los datos estadísticamente, mediante un Discriminante para definir si realmente existía diferencia entre los TUT, a partir de las características del suelo. Además se realizó un Análisis de Varianza de clasificación simple mediante la prueba de rangos múltiples de Duncan, para un 95% de probabilidad. Para el procesamiento de los datos se empleó el software STATISTICA 8.

Resultados y Discusión

Para determinar las variables que más influían en los tipos de manejo se realizó un análisis factorial discriminante, mostrando una alta correlación con la primera función (96.91%), quedaron como determinantes las características del suelo: pH (H2O), materia orgánica y el potasio asimilable, como los que más pueden sufrir cambios con los años (figura1) ante la utilización de los diferentes Tipos de Utilización de la Tierra del cultivo. Estos cambios están relacionados con el uso que se le da al suelo, influyendo las prácticas agrotécnicas de cada cultivo, a medida que estas aumenten y el manejo del suelo sea intensivo pueden traer cambios a sus propiedades químicas.

Efecto del tipo de utilización de la tierra sobre las propiedades químicas de un Ferrítico rojo oscuro - Image 1

La elevada diferenciación que se alcanza entre los distintos TUT, a partir de las características del suelo consideradas, puede ser observada en la figura 1, donde se refleja que el cultivo de la caña de azúcar presenta un comportamiento diferente al resto de los TUT, formando un conjunto superior; el pasto natural se encuentra bien establecido, explicando la diferencia entre ellos, y el bosque de pinos formó un conjunto inferior.

En la figura 2 se puede observar el comportamiento de las variables evaluadas en los diferentes Tipos de Utilización de la Tierra (TUT). La reacción del suelo, pH (H2O), fue superior, significativamente en el cultivo de la caña de azúcar con respecto a los otros TUT, pasto natural y bosque de pinos en ese orden, esto último está relacionado con los altos valores de óxido de hierro y aluminio, con la fuerte lixiviación de las bases intercambiables y los contenidos de materia orgánica presentes en el suelo.

La materia orgánica no dio diferencias significativas, pero numéricamente se comportó igual que el pH (H2O); este comportamiento aparentemente contradictorio se debe a que la abundante biomasa producida por los pinares se acumula sobre el suelo debido a su lenta desintegración, pues los compuestos hidrofóbicos e inhibidores químicos limitan la presencia de la edafofauna necesaria para que los restos vegetales se descompongan. Villazón et al. (2014) plantean que la hojarasca formada por las espículas de coníferas es bastante resistente a la descomposición y fuertemente ácida. Cuéllar et al. (2003) plantean que la caña de azúcar es uno de los cultivos con mayores rendimientos en biomasa por área y unidad de tiempo y de mejor descomposición con respecto al pasto y las hojas que sueltan los pinos.

En cuanto al fósforo y potasio asimilable hubo diferencias significativas, siendo mejor el TUT de pasto natural, seguido por el TUT caña de azúcar y bosques de pinos, respectivamente, estos resultados coinciden con Pineda et al. (2010).

García (2011) plantea que el contenido del fósforo y el potasio del suelo depende de la materia orgánica presente, ya que el mismo forma parte de múltiples estructuras vegetales y finalmente es un componente importante de la materia orgánica resultante en la incorporación de los residuos formando complejos organominerales que pasan a fósforo disponible en el proceso de mineralización de materia orgánica, Cuéllar et al. (2003) indican que el fósforoorgánico representa entre 13 y 30 % del P-total. Es evidente que los efectos en la transferencia de nutrientes vegetales en los potreros, es debido a los productos excretados por los animales, es lo que lo diferencia de los otros TUT.

Siavosh (2011) afirma que la mayor parte de los nutrientes retorna al pastizal en forma de heces y orina, cuya cantidad es considerable. Las excretas contienen los nutrientes necesarios para las plantas y en las proporciones deseadas aproximadamente. Sin embargo, esos nutrientes no pueden estar todos inmediatamente disponibles para las raíces de las plantas. La orina es rica en N, K, y S mientras que las heces contienen todo el fósforo, parte orgánico (poco asimilable) y parte inorgánico (bastante disponible de inmediato), así también la mayoría del Ca y Mg pero mucho menos K, Na, N y S, siendo estos dos últimos disponibles solo lentamente.

Efecto del tipo de utilización de la tierra sobre las propiedades químicas de un Ferrítico rojo oscuro - Image 2

Conclusiones

El Tipo de Utilización de la Tierra que se use afecta a largo plazo las características químicas de estos suelos. El pH (H2O), la Materia Orgánica y el Potasio Asimilable son las características que más pueden sufrir cambios.
La reacción del suelo, pH (H2O), fue superior en el TUT de caña de azúcar con respecto a los otros TUT, pasto natural y bosque de pinos en ese orden. La materia orgánica no dio diferencias significativas. El fósforo y potasio asimilable dieron diferencias significativas, siendo mejor el TUT de pasto natural, seguido por caña de azúcar y bosques de pinos, respectivamente, evidenciando los efectos en la transferencia de nutrientes vegetales en los potreros, debido a los productos excretados por los animales.

Referencias

Abrishamkesh, S., Gorji, M. & Asadi, H. 2011. Long-term effects of land on soil aggregate stability. International Agrophysics, 25:103-108.

Amberger, A. 2006. Soil fertility and plant nutrition in the tropics and subtropics. International Fertilizer Industry Association & International Potash Institute. Paris, 96 pp.

Cuéllar, I., de León, M., Gómez, A., Piñón, Dolores, Villegas, R. & Santana, I. 2003. Caña de azúcar. Paradigma de sostenibilidad. La Habana. Ediciones Publinica. 175 pp.

García, E. 2011. Influencia de diferentes manejos agrícolas en la variabilidad de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo en agroecosistemas de Santiago de Cuba. Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar .Tesis en opción al grado de Master en Desarrollo Agrario Sostenible. 81 pp.

Hernández, A., Pérez J. M., Bosch, D., Rivero Ramos, L. y Camacho, E. 1999. Nueva Versión de Clasificación Genética de los suelos de Cuba. AGRINFOR, Ministerio de la Agricultura. La Habana, 64 pp.

IFA Task Force on Reactive Nitrogen. 2007. Sustainable management of the nitrogen cycle in agriculture and mitigation of reactive nitrogen side effects. International Fertilizer Industry Association. Paris, 53 pp.

Pineda, Emma; Menéndez, A.; Valencia, A.; Acosta, F.; Mas, R., Becerra, E.; Barreto, Bárbara; Álvarez, R.; Díaz, Taimi; Reyes, Mabel; González, Yudith; Cruz, A. y Lugo, Ilia. 2010. Evolución de propiedades químicas de los suelos bajo diferentes regímenes de cultivos y condiciones edafoclimáticas en la región central de Cuba. Memorias del VII Congreso Cubano de la Ciencia del Suelo (CD-ROM). La Habana, Cuba.

Plá Sentis, I. 2009. Retos para el futuro de la Ciencia del Suelo frente al cambio global. Memorias del XVIII Congreso Latinoamericano de la Ciencia del Suelo. Costa Rica.

Siavosh Sadeghian, Rivera, J. M. y María Elena Gómez. 2011. Impacto de sistemas de ganadería sobre las características físicas, químicas y biológicas de suelos en los Andes de Colombia. Agroforestería para la Producción Animal en Latinoamérica. 77-95 pp.

Soil Survey Staff. 2010. Key to Soil Taxonomy. 11th Edition. United States Departament of Agriculture & Natural Resources Conservation Service. 338 pp.

Spera, S. T., Santos H. P., Fontaneli, R. S. y Tomm, G. O. 2004. Efeitos de sistemas de produção de grãos envolvendo pastagens sob plantio direto nos atributos físicos de solo e na produtividade. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 28: 533-542.

Vantour, A., Hernández, A., Morales, M. y Garea, E. 2006. La diversidad pedológica de los sistemas montañosos Nipe-Sagua-Baracoa y la Sierra Maestra. Memorias del VI Congreso Cubano de la Ciencia del Suelo (CD-ROM). La Habana, Cuba.

Villazón, J. A. 2013. Retención de humedad en los suelos Ferríticos Rojos Oscuros típicos de Pinares de Mayarí bajo diferentes usos de la tierra. Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar [Tesis en opción al grado de Master en Ciencias en Ciencias del Suelo]. 86 pp.

Villazón, J. A., Martín, G., Rodríguez, Y. y Cobo, Y. 2014. Influencia del Uso de la Tierra en las propiedades de la curva de retención de humedad en un Typic Eutrudox. Universidad de Holguín (UHO).