Revista: DELOS Desarrollo Local Sostenible. ISSN: 1988-5245

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DEGRADACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS FERRALÍTICOS ROJOS LIXIVIADOS, POR LA ACCIÓN ANTRÓPICA EN BANAO, SANCTI SPIRITUS. CUBA

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Introducción

Desde inicios del desarrollo agrícola, durante el Neolítico, los humanos alteran los suelos de varias maneras. El papel del factor antropogénico, es una fuerza que afecta al clima y los suelos, incrementándose exponencialmente durante los últimos 300 años, de tal manera que tal lapso temporal ha sido considerada como una nueva época en la evolución de la tierra: Antropoceno (Cretzen, 2002). En el transcurso del último milenio casi todos los suelos sufrieron alguna modificación por la acción humana, directa o indirectamente. De este modo, en la actualidad, la génesis de muchos suelos está regulada más por los efectos humanos que por los factores formadores naturales. Tal es la magnitud de tales transformaciones que algunos autores hablan de, evolución agrogénica de los suelos (Levedeva et al.; 2005). Actualmente, el factor antropogénico alcanza extensiones globales. Los efectos del hombre sobre el suelo son numerosos, desde la modificación de los suelos por el manejo agrícola y la degradación por el mismo, hasta la transformación del propio edafopaisaje (Rodríguez y Socarras, 2011).
El propio testimonio de los productores banaeños afirma que los suelos de la región han sido mal protegidos y sobrexplotados, por lo que los campesinos se han visto obligados a trasladarse a otras áreas más próximas a la montaña, en busca de mejores rendimientos (Lorenzo, 2006 y Rodríguez, 2014).
El objetivo del presente trabajo se centra en determinar el efecto antropogénico sobre los suelos Ferralíticos rojos lixiviados bajo distintas formas de manejo en el sistema cebollero Banao.

Materiales y método

Se han analizado tres perfiles de suelos Ferralíticos rojos lixiviados bajo diferentes formas de manejo y agrupados en: (I) Patrón (bajo arboleda natural por más de 30 años); (II) Conservado (suelo cultivado y después transformados en pastizales por  10 años): y (III) Agrogénico (bajo cultivo intensivo por 20 año). Los estudios llevados a cabo tienen como objetivo evaluar cómo se produjo la transformación de la capa superior de este suelo por la influencia del hombre.
Estos perfiles fueron caracterizados en la zona de Banao perteneciente a la provincia Sancti Spíritus, su descripción se realizó de la siguiente forma:

• Descripción de los perfiles por el Manual para la Cartografía Detallada y la Evaluación Integral de los Suelos de Hernández et al; (1995).
• Clasificación de los suelos por la Nueva Versión de Clasificación Genética de los Suelos de Cuba (Hernández et al; 1999), así como su correlación con la Soil Taxonomy (Soil Survey Staff Soil Taxonomy 2003) y la WRB (World Referente Base) (Deckers, 1998).  Con vistas a determinar la influencia antropogénica sobre las propiedades físicas del suelo todos los métodos analíticos utilizados fueron llevados a cabo según las monografías: Métodos para Prácticas de Edafología (Kaurichev y Mershin 1984), y El Manual de Laboratorio para el Análisis Físico de los Suelos (Luís y Martín, 2003).

Los resultados obtenidos fueron evaluados, calculándose las correlaciones entre el índice de agregación y la materia orgánica, así como la densidad del suelo. Tales cálculos estadísticos se realizaron mediante el programa de Excel 2007.

Resultados y discusión

Mediante la descripción del perfil se observan las características morfológicas de los suelos relacionadas con su pedogénesis y utilización. En primer lugar cabe destacar que para los tres perfiles es común el proceso de ferralitización, inferido por el color, profundidad efectiva. Además, las descripciones realizadas ofrecen como diagnóstico el proceso de lixiviación de las arcillas hacia el horizonte Bt (B textural), caracterizado por la textura, estructura y la presencia abundante de percolación profunda de las arcilla (Hernández y Morell, 2005).
Tales evidencias son corroboradas mediante el análisis  de la distribución de la arcilla en los perfiles de los suelos, respecto a la del horizonte diagnostico. Tales test permiten clasificar los tres perfiles  como del tipo (FRL), dentro del Agrupamiento de suelos Ferralíticos (Hernández et al; 1999), que se puede correlacionar con el suelo Nitisol ródico éutrico (WRB) y Udic Rhodustalf (Soil Taxonomy según Hernández et al.; 2005).

En los tres perfile es común:

• Clima: Tropical Subhúmedo (Temp: 24,80C)
• Precipitaciones: 1 200-1 500 mm
• Hoja cartográfica: 4281-II-b (para Cuba).
• Roca madre: Metamórfica y Sedimentaria
• Posición Fisiográfica: Pie de Montaña.
• Pendiente predominante: Menor del 2%
• Clasificación genética del Suelos: Ferralítico Rojo Lixiviado típico eútrico sobre esquitos (Hernández et al; 1999).

Las diferencias detectadas están condicionadas por el tipo de utilización de la tierra, la distribución de los horizontes, así como por la estructura y compactación de estos últimos. Según Hernández et al; (2010) los procesos de degradación de los suelos son propiciados por el desconocimiento de las condiciones edafológicas y de mejoramiento, al poner en explotación agrícola una región determinada.
Los valores que se obtuvieron para la densidad del suelo (peso volumétrico) en el campo fueron acordes con la compactación descrita en la morfología de los perfiles (Tabla 1). El perfil #1 el (Patrón), tiene valores de densidad del suelo (peso volumétrico) entre 0,9 y 1,16 gcm-3 hasta 1 m de profundidad. Tales cifras son considerados por Martín y Duran, (2008) y Rodríguez y Montesino, (2011) como normales, para este tipo de suelo. Por lo que respecta al perfil #2 (Conservado), la densidad es superior que en el patrón, considerándolo compacto a partir de los 0,70 m, lo que coincide con la descripción llevada a cabo en el campo. El caso más crítico se detecta en el perfil Agrogénico, es decir bajo cultivo intensivo, en el cual la densidad alcanza los valores más altos, considera en la escala de estos autores como compacto hasta los 0,60 m, muy compacto hasta los 0,90 m de profundidad y altamente compacto hasta el metro de profundidad. Estas diferencias parecen ser debidas a la antropogénesis intensivas sufrida por estos suelos, en los cuales no se han hecho labores de subsolación en los últimos años. Resulta por tanto razonable inferir que la compactación se encuentra condicionada por la historia de uso y manejo del suelo y como corolario, según lo planteado por Shafiq et al; (1994), la densidad es un adecuado indicador del deterioro físico del medio edáfico.
El peso específico real (dr), tiene un comportamiento similar en todos los perfiles, siendo su valor más alto en el horizonte superficial del perfil patrón y el conservado. Las cifras de porosidad total, calculadas a partir de la densidad aparente y la densidad real, son significativas también, obteniéndose la siguiente secuencia en orden decreciente: Suelo patrón > Suelo conservado > Suelo agrogénico. Los resultados obtenidos demuestran que la utilización de los suelos FRL en la agricultura, intensiva empeora la estructura del horizonte diagnóstico (Argílico) acumulativo, con el concerniente aumento de la compactación.
Según González et al; (2007) y Rodríguez, (2014) conforme aumenta la compactación del suelo por el efecto de la maquinaria, se deteriora su estructura física, también se incrementa la densidad aparente, disminuye la porosidad total, se afecta negativamente al volumen potencial que puede ocupar el aire (aireación), y como corolario se impacta negativamente en el proceso respiratorio normal que atesoran los medios edáficos con buenas propiedades físicas. Tal hecho, reduce en la misma proporción el estado energético de las células de las raíces en los procesos de absorción, afectándose el movimiento del agua en el suelo, los procesos de absorción del agua y nutrientes.
Por lo que los rendimiento del cultivo principal en el perfil agrogénico deben estar deprimidos y el suelo estar considerado como un sustrato inerte que depende de lo que se aplique para que la planta se desarrolle.
El estudio realizado comprueba que la evolución agrogénica genera serios cambios en el régimen hídrico, al deteriorar el almacenamiento del agua en estos suelos, con las consiguientes repercusiones sobre la eficiencia del riego y la producción de las cosechas. Para la capa de 0 - 20 cm del suelo conservado, se produce una pérdida del almacenamiento de agua del 19,5% con relación al Patrón. Tal reducción alcanza la cifra del 66,13% cuando se comparan este horizonte entre el suelo Agrogénico y el Patrón.
En la figura 1, se aprecia una clara relación entre las variables densidad aparente y capacidad de campo (coeficiente de determinación R2= 0,8369). La tendencia es que a medida que aumenta la densidad aparente disminuye el porcentaje de capacidad de campo. Otro indicio evidente de la antropización de este suelo deviene en que disminuye la profundidad efectiva del mismo, lo cual pudimos constatar en el caso del perfil agrogénico, donde  la barrena de sonda para la toma de muestra no pudo penetrar más haya de los 0,70 m de profundidad por la presencia de un horizonte C con fuerte consistencia.
En la tabla 1 se pueden observar los contenidos en materia orgánica, que, por orden decreciente siguen la siguiente pauta: Un máximo en el suelo bajo arboleda natural (Patrón) (algo mayor de 6%), que hoy día es muy raro encontrar en los suelos sometidos al uso humano; (III; perfil conservado que fue inicialmente cultivado; (III) suelo que ha permanecido bajo cultivo intensivo por un tiempo muy prolongado que muestra los contenidos típicos de las áreas cultivadas de la región, y en donde el aporte está condicionado por los restos de raíces de las plantas de cultivos y no por procesos de adsorción de la materia orgánica.
En la tabla 2, se pueden observar los datos del análisis mecánico de los tres perfiles. Todos ellos muestran una textura arcillosa desde la superficie y el enriquecimiento de arcilla en la parte media-inferior del perfil, lo que nos informa de la presencia de un horizonte normal de diagnóstico argílico, al complementar la descripción morfológica de campo. Además, resulta significativo el contenido tan bajo en partículas limosas y arenosas, reflejo de un grado de intemperismo intenso, propio del proceso de ferralitización. Resultados similares fueron obtenidos por Rodríguez y Rogert, (2011) en suelos FRL de la comunidad Banao.
La capacidad de formación de los complejos órgano-minerales es bastante reducida en estos suelos, lo cual provoca que las fracciones húmicas se degraden rápidamente (Orellana et al.; 2008), debilitándose aún más con un laboreo continuo e intensivo que se acelera la oxidación de los residuos orgánicos. Por estas razones la capacidad de las partículas < 0,002 mm para formar micoagregados estables de primer orden es muy limitada, incremento de la dispersión de las arcillas. Por lo tanto, la formación de estructuras de agregados estables se torna  inestable por la acción de la labranza, induciendo un incremento de los agregados menores 0,25 mm, y como corolario incrementando la erodibilidad, erosión, compactación y mal drenaje de estos suelos.
El proceso de degradación de la estabilidad estructural en el perfil agrogénico genera el siguiente mecanismo evolutivo. El cultivo intensivo rompe el ciclo biogeoquímico natural del ecosistema, induciendo paulatinamente la disminución del contenido de materia orgánica, la destrucción de los micro-agregados y como resultado aumenta la arcilla que puede dispersarse en el suelo. De acuerdo a Hernández et al.; (2010) la arcilla dispersa en el suelo sigue tres caminos: Lixiviarse hacia horizontes inferiores, para formar allí un horizonte argílico. Este último proceso rellena los poros de los agregados de bloques subangulares del horizonte Bt que finalmente termina dando lugar  a un piso de arado o suelo de laboreo que propicia la exportación de las arcillas por lixiviación lateral, tras el riego (sobre todo por el riego superficial).
El Índice de agregados tiene una dinámica compleja. La efectividad relativa del ciclo secado y humedecimiento, así como la velocidad a la que los agregados pueden formarse y estabilizarse de forma natural, son fuertemente influenciados por propiedades del suelo, tales como su composición mineral, textura, materia orgánica. A partir del análisis de la muestra con un juego de tamices desde 5 hasta 0.25 mm y un tamaño de la muestra de 100g, el perfil 3 (Agrogénico) resulta ser el más vulnerable en lo que concierne a la estabilidad de los agregados (el mayor porcentaje por ciento de la muestra se registró en los tamices de 0,5 y 0,25 mm).
En la figura 2 se aprecia la relación lineal significativa entre las variables índice de agregado y materia orgánica (con un grado de dependencia alto (coeficiente de determinación, R2 = 0,8027). Por tanto, a medida que aumenta la materia orgánica aumenta el índice de agregado y viceversa.

Conclusiones

• Los resultados obtenidos demuestran que las propiedades de un tipo genético de suelo cambian de acuerdo a su tipo de uso.
• El perfil agrogénico, es decir el sometido a una agricultura intensiva,  presenta la  degradación física e hidrofísica más significativa de los tres perfiles; lo que evidencia la necesidad de realizar el diagnóstico del estado de las propiedades del suelo ante cualquier manejo que se trate de ejecutar.
• La acción del laboreo de los Nitosoles en ambientes tropicales deteriora gravemente, tanto sus propiedades físicas y productividad. En consecuencia resulta imperativo estudiar sistemas de gestión que eviten tales problemas, como algún tipo de agricultura sin labranza convencional.

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Recibido: Diciembre 2014 Aceptado: Febrero 2015 Publicado: Febrero 2015

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