Caracterización de algunos componentes químicos, en suelos de diferentes agroecosistemas ganaderos
Publicado: 23 de febrero de 2018
Por: Ernesto Noval-Artiles1 , Juan Ramón García-Díaz1 , Roberto García-López2 , Reinaldo Quiñones-Ramos1 y Ángel Mollineda-Tujillo3 1Departamento de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas. Cuba 2Instituto de Ciencia Animal, Mayabeque, Cuba 3 Centro de Investigaciones Agropecuarias. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas. Cuba
Resumen
Se caracterizó la concentración de algunos componentes químicos en suelos de agroecosistemas destinados a la ganadería con diferentes relieves, uno ubicado en el llano y otro en la zona de premontaña. Se determinó materia orgánica, pH, P2 O5 , K2 O, Cu, Zn, Fe y Mn. Los estadísticos descriptivos fueron calculados para todas las variables; mediante una prueba de t-Student para muestras independientes, se compararon las variables determinadas entre los periodos lluvioso y poco lluvioso. En el agroecosistema de llanura el 24,5, 75,4, 20,7, 41,5, 33,9 y 56,6 % de las muestras se encontraban por debajo del límite crítico para materia orgánica, P2 O5 , K2O, Cu, Mn y Zn, respectivamente. En la premontaña las concentraciones de la materia orgánica y los elementos químicos mencionados fueron deficientes en un 25, 80, 42,5, 7,5 y 25 %, y el 2,5 % en las muestras de Fe. Se encontraron niveles significativos de Cu para el periodo lluvioso, mientras que en el agroecosistema de llanura la significación fue del Mn para el periodo poco lluvioso. Los menores valores significativos del Cu, Fe y Mn en la premontaña fueron para el periodo poco lluvioso, al contrario del P2 O5 , que se manifestó con los menores valores durante el periodo lluvioso. Se concluye que independiente del agroecosistema se encontraron porcientos de muestras de suelo deficientes, igualmente existió variación significativa en los niveles de esos minerales en dependencia de la época.
Palabras clave: suelo, agroecosistema, cinc, cobre, manganeso.
INTRODUCCIÓN
La naturaleza del suelo juega un papel fundamental en la disponibilidad de micronutrientes, y en su comportamiento a nivel suelo-planta, el cobre, hierro, manganeso y zinc son cuatro metales esenciales para el crecimiento vegetal. A pesar de las pequeñas cantidades requeridas por las plantas, los suelos agrícolas suelen ser deficitarios en uno o más micronutrientes de forma que su concentración en los tejidos de los vegetales cae por debajo de los niveles que permiten un crecimiento óptimo. (Roca et al., 2007)
La degradación de los suelos y la insuficiente atención a los procesos que la ocasionan, comprometen seriamente a la agricultura cubana y a la de la mayoría de los países de la región tropical. (MINAGRI 2001 y Vargas 2008)
En Cuba Muñoz y Compte (2008) identificaron las características generales de los sistemas agropecuarios en sus dimensiones productivas, económicas, sociales y ecológica; dentro de está última, los describen en suelos con índices elevados de degradación por erosión, compactación, bajo contenido de materia orgánica, alta acidez o alcalinidad, pobre cobertura vegetal herbácea y arbórea, escasa biodiversidad, con deterioro de las fuentes de abasto de agua, gran fragilidad y baja resiliencia.
El análisis detallado de los resultados obtenidos en los mapas de suelos de Cuba, a escala 1: 50 000 y 1: 25 000, indica que el 74 % de los mismos resultan poco o muy poco productivos, el 48,8 % son de baja fertilidad natural, el 69,6 % muestran bajo contenido de materia orgánica, 43,3 % presentan erosión de fuerte a media, 14,9 % son salinos y 40,3 % ácidos. (Soca et al. 2008)
Entre los años 1979 y 2003, se comprobó una tendencia creciente a la disminución de los contenidos de P2 O5 y K2 O en los suelos destinados a la ganadería, siendo extremadamente agudos los bajos contenidos de potasio y la baja fertilidad general en las áreas de forraje, campos de semilla y pastoreo intensivo (Crespo 2009). Estudios realizados por García et al. (2010) en suelos pardos con carbonato reportaron deficiencias de Cu en el 100 % de las muestras mientras que en los microelementos Zn y Mn las deficiencias fueron de 61 y 67 %, respectivamente.
Las limitaciones mencionadas trajo consigo la disminución significativa de la eficiencia reproductiva de los rebaños bovinos (MINAGRI 2005), no obstante, el principal factor limitante del desempeño reproductivo en las hembras bovinas lo constituye la alimentación deficiente y dentro de ella, las deficiencias minerales (Alfonso et al. 2007). Los signos de estas deficiencias pueden ocurrir en el ganado que consume forrajes provenientes de suelos deficientes en minerales. (NRC, 2001)
Debido a lo anteriormente expuesto el trabajo tuvo como objetivo caracterizar la concentración de algunos componentes químicos, en suelos de diferentes agroecosistemas ganaderos.
MATERIALES Y MÉTODOS
El presente estudio se desarrolló en cinco unidades de producción de dos agroecosistemas ganaderos, típicos de la ganadería bovina en la provincia de Villa Clara. Uno ubicado en la llanura (Unidad Básica de Producción Cooperativa “Desembarco del Granma”) y el otro en zonas de premontaña pertenecientes a la empresa pecuaria “La Vitrina”.
En el área experimental predominan los suelos pardos con carbonatos, de rápida desecación, arcillosos y profundos sobre rocas calizas; estos suelos son equivalentes al grupo de los Cambisoles en el sistema de clasificación de suelos FAOUNESCO. (Hernández et al. 2005)
Se utilizaron cinco unidades pecuarias representativas, dos vaquerías y un centro de novillas en el agroecosistema de llanura, mientras que en el agroecosistema de premontaña se investigaron los suelos de dos vaquerías, determinándose la composición mineral de los mismos.
Para la obtención de las muestras de suelo se siguieron los procedimientos descritos por Rodríguez (2000), las que después de secadas al aire se pasaron por un tamiz con malla de 0.5 mm. A las muestras se les determinó la materia orgánica mediante el método colorimétrico de Walkley y Black (citado por Jackson, 1970) y el pH por el método potenciométrico, según la NRAG 878/ 1987; el P2 O5 y K2 O fue mediante fotocolorimetría, por el método de Oniani (1964) y los minerales trazas (Cu, Zn, Fe y Mn) se evaluaron por espectrofotometría de absorción atómica, según la NRAG 894/1988.
Para los procesamientos estadísticos fue empleado el paquete estadístico Statgraphics Centurión XV ver. II. Se calcularon los estadísticos descriptivos mediante una prueba de t-Student para muestras independientes y compararon las variables determinadas entre los periodos lluvioso y poco lluvioso de cada ecosistema.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El resultado del análisis químico del suelo en el ecosistema de llanura (tabla 1) ofreció valores de materia orgánica (MO) de 4,94 ± 0,98; aunque el 24,5 % de las muestras presentaron valores superiores al 5 %, considerado el límite crítico para este tipo de suelo (Cairo y Fundora, 2005) son superiores a los reportados en otros trabajos. (Vargas et al. 2002 y Rodríguez et al. 2006)
El pH de este ecosistema se clasifica de ligeramente ácido y están en correspondencia con otros estudios desarrollados sobre suelos pardos con carbonatos. (Vargas et al. 2002; Rodríguez et al. 2006)
El P se encuentra deficiente en el 75,4 % de las muestras examinadas, con valores promedios muy bajos en relación con el límite de deficiencia de este mineral en el suelo, aunque están en correspondencia con los obtenidos en otros trabajos realizados bajo condiciones similares (Vargas, 2008; García, 2008). Este resultado corrobora la afirmación de que el P es uno de los elementos más deficitarios en los suelos ganaderos de Cuba (Crespo y Duran, 1990). En cambio las concentraciones promedios de K2 O son consideradas altas y coinciden con estudios realizados por Fundora y Yepis (2000); Vargas (2008) y García (2008), aunque el 20,7 % de las muestras presenta valores deficientes.
Se encontraron deficiencias de Cu, Mn y Zn en el 41,5, 33,9 y 56,6 % respectivamente de las muestras investigadas, con valores inferiores a los niveles críticos establecidos por McDowell y Arthington (2005) para los mismos. Los resultados obtenidos en el Mn y el Zn coinciden con los reportados para ecosistemas localizados en la misma región (García, 2008); este autor reportó un porcentaje de muestras deficientes en Cu superior a lo encontrado en la presente investigación, aunque en la misma se corrobora que la carencia de este microelemento en el suelo está ampliamente distribuida en las regiones tropicales. (Tiffany et al. 2000; McDowell y Arthington, 2005; Kalmbacher et al. 2005)
La disminución en este agroecosistema de los valores de Cu y los altos niveles de materia orgánica presentes en el mismo, provocan que al formarse uniones muy fuertes entre ambas partículas, este elemento no sea asimilable por la planta por lo que no llega al animal, situación ésta observada con anterioridad por Arthington (2003).
En el ecosistema de montaña la situación es similar en cuanto al P, con marcadas deficiencias de este mineral; sin embargo, en estas condiciones se detectó un porcentaje de muestras deficientes en K2O (42,5 %) significativamente superior al del ecosistema de llanuras (P<0,05) e inferior en los casos de Cu (P< 0,05), Mn y Zn (P<0,01) (tabla 2). Lo anterior demuestra las variaciones de estos minerales en los diferentes ecosistemas estudiados.
Los coeficientes de variación (CV) para el Zn (CV = 43.06 y 54.84 %), Cu (CV = 57.70 y 46.53 %), Fe (CV = 42.43 y 36.25 %) y el Mn (CV = 48 y 22.58%) en los ecosistemas de llanura y premontaña respectivamente indican que existe una marcada variabilidad en los niveles de estos microelementos en las muestras investigadas lo que pudo deberse a las características del suelo de donde fueron tomadas, tales como pH, drenaje, relieve, arrastre de las partículas de suelo debido a la acción de las lluvias (McDowell y Arthington, 2005), en el caso de la llanura que manifestó una mayor variación se debió además a que el trabajo con cargas instantáneas superiores al de la premontaña, incidió en la compactación del suelo, lo que reduce la capacidad para retener agua y suministro de oxígeno (Handeh 2003), en el caso de la premontaña donde las áreas de pastoreo tienen un tamaño excesivamente grande, existe pérdida de fertilidad por falta de restitución de los nutrientes del suelo bien sea en forma heces u otro tipo de fertilización (Altieri M. y Yurjevic A., 1991). No obstante, se requieren investigaciones futuras para profundizar en las causas de las variaciones del contenido de microelementos en la zona de estudio.
Las concentraciones de Fe y Mn en ambos ecosistemas son excesivamente altos (McDowell y Arthington, 2005). En el caso del Fe, los resultados son similares a los obtenidos en la Florida por Kalmbacher et al. (2005) y pueden condicionar una deficiencia de Cu secundaria en los animales. (McDowell y Arthington, 2005)
Al analizar el efecto de la época del año sobre la composición química del suelo en el ecosistema de llanura se apreció que la misma influyó significativamente sobre los niveles de Cu (P< 0,05) para el periodo lluvioso; mientras que para el Mn (P< 0,001) fueron superiores en el periodo poco lluvioso (tabla 3). Sparrow y Uren (2002) encontraron que los niveles de reducción del Mn aumentaron con la temperatura y bajos niveles de pH, ayudado además por la presencia de los organismos vivos del suelo que solubilizan el elemento, sin embargo, el incremento de las concentraciones durante el periodo poco lluvioso pudo deberse a formas del Mn menos biodisponibles producto de una elevación significativa en el valor del pH (P< 0.001), el cual pudo estar motivado por el aumento de las bases en el suelo.
La diferencia de pH encontrada en el ecosistema de llanura puede estar dada a causa de que durante las lluvias son removidas las bases del suelo por el agua, entre ellas el K2 O, lo que provoca una disminución del pH en este periodo. (Rodríguez et al. 2006)
En el ecosistema de premontaña la época del año influyó de manera significativa sobre los niveles de Cu (P< 0.001), Fe (P< 0.05) y Mn (P< 0.05), a favor del periodo lluvioso (tabla 4). Además, la disponibilidad aumenta a rangos de pH entre 5 a 7 (McCauley et al. 2009). Sin embargo, los niveles de P2 O5 fueron superiores (P< 0.05) en el periodo poco lluvioso, el valor del K2 O aumentó para esa misma época, aunque no de forma significativa. Según McCauley et al. (2009) el P se encuentra más disponible a un rango de 6 a 7, mientras que el K lo hace a un rango de 6.5 a 8.
CONCLUSIONES
Se concluye que independiente del agroecosistema se encontraron porcientos de muestras de suelo deficientes de minerales, igualmente existió variación significativa en los niveles de esos minerales, en dependencia de la época.
BIBLIOGRAFÍA
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Autores:
Universidad Central Marta Abreu - UCLV
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