Resumen
Con el propósito de realizar un análisis exploratorio de las características del suelo con diferentes tipos de uso en la Estación Experimental del Semiárido San Francisco “Prof. Saulo Olavarrieta” se seleccionaron cuatro agroecosistemas y un ecosistema natural. Se utilizó un diseño de muestreo de cuadrícula de nueve puntos. Se analizó bajo un diseño completamente al azar de 5 tratamientos (tipo de uso de la tierra) y 9 repeticiones. Los tipos de uso utilizados fueron los cultivos de mamón, mango, vid, vegetación secundaria y bosque natural. Se determinó la distribución de tamaño de partícula, porosidad, densidad aparente, conductividad hidráulica, pH y conductividad eléctrica. Se encontró predominio de textura franca en los tipos de uso de mamón, mango, vegetación secundaria y bosque natural. Se concluyó que los tipos de uso de mamón, mango, vegetación secundaria presentan homogeneidad edáfica textural del suelo.
Introducción
En los suelos tropicales se ha venido produciendo un deterioro acelerado de las propiedades físicas y químicas del suelo, como consecuencia de la pérdida de la materia orgánica al ser sometidos a cultivos (Rivero, 1995).
Además, en las zonas áridas y semiáridas presentan los niveles más bajos de materia orgánica del suelo, debido a la densidad baja de plantas que condiciona su aporte de materia orgánica al suelo (Celaya-Michel y Castellanos-Villegas, 2011).
A su vez, los cambios que puedan ocasionarse por las labores agronómicas, especialmente si éstas implican el uso de tecnologías de altos insumos y fuerte mecanización, pueden conllevar a alteraciones de las características físicas y químicas del suelo que definen el microhábitat en que se desarrollan los microorganismos y sus depredadores (Hernández-Hernández, 2003). De ahí la importancia de la determinación temprana de los cambios en las propiedades bioquímicas del suelo como consecuencia del manejo, puesto que los procesos biológicos de los ecosistemas que son intervenidos pueden darse a altas velocidades (Pulido-Moncada et al., 2010).
Al modificar un sistema natural para desarrollar actividades agrícolas, ocurren cambios en las propiedades físicas y químicas del suelo, así como en la abundancia, biomasa y diversidad de la biota del suelo (Zerbino, 2005).
En este sentido, para determinar los cambios que se generan en el suelo por la intervención antrópicas, se viene utilizando como nivel de referencia las características del suelo bajo vegetación natural.
Se considera que el suelo bajo ecosistema natural, presenta en los primeros centímetros de profundidad mejor calidad química, debido a una mayor entrada de materia orgánica, sobre y debajo la superficie del suelo, al haber una mayor diversidad de especies de plantas, cuya cantidad y calidad de hojarasca y raíces
ANALISIS EXPLORATORIO DE LAS CARACTERISTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DEL SUELO EN LA ESTACION EXPERIMENTAL DEL SEMIARIDO SAN
FRANCISCO
Autores:
1 2
Ingrid Acevedo , Jesús Viloria , Reinaldo
3 3 3
Pire , Betty Mendoza y Jorge Contreras
1Universidad Centro Occidental Lisandro Alvarado, Decanato de Cs. Veterinarias, Barquisimeto, estado Lara (Venezuela).
2Universidad Central de Venezuela, Facultad de Agronomía, Maracay, estado Aragua
(Venezuela). Universidad Centro Occidental 3
Lisandro Alvarado, Decanato de Agronomía, Barquisimeto, estado Lara Venezuela.
Palabras Claves:
Semiárido, agroecosistema, porosidad.contribuyen fuertemente a los ciclos biogeoquímicos (Hernández-Hernández et al. 2008).
Es así como, al utilizar el suelo con vegetación natural de similar características físico-químicas se puede detectar problemas de degradación biológica al comparar con suelo intervenido con manejo convencional (Mogollón et al., 2010; Mendoza y Florentino, 2011), así como detectar diferencias entre tipos de uso (Mendoza, 2010).
Debido a que los índices de calidad del suelo dependen del ecosistema considerado, es de suma importancia determinar inicialmente las principales características físico-químicas de los suelos. Es por ello que se planteó como objetivo realizar un análisis exploratorio de las características físico-químicas del suelo con diferentes tipos de uso en la Estación Experimental del Semiárido San Francisco “Prof.
Saulo Olavarrieta”, para definir la homogeneidad edáfica entre los tipos de uso bajo estudio, de modo tal que se puedan realizar futuras investigaciones sobre la calidad del suelo intervenido.
Materiales y Métodos
Ubicación del área de estudio: El suelo bajo estudio se encuentra ubicado en la Estación Experimental Semiárido San Francisco “Prof. Saulo Olavarrieta”, en la localidad de San Francisco parroquia Montes de Oca, municipio Torres del estado Lara, adscrita al Decanato de Agronomía de la Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado”, a 10º16' de latitud norte y a 70º18' de Entre longitud oeste. La zona bajo estudio corresponde, según Ewel et al. (1976), al Monte Espinoso Tropical;
caracterizado por presentar espinares y cardonales asociados con las diversas especies de la familia Cactácea; así como el predominio de cují (Prosopis juliflora) dividive (Caesalpinia coriara Willd) y cujicillo (Mimosa arenosa Willd).
Tipos de uso seleccionados: Se seleccionaron cinco tipos de uso de la tierra conformados por el cultivo de mamón (Melicoccus bijugatus), mango (Mangifera indica), vid (Vitis vinifera), vegetación secundaria y bosque natural. El agua de riego para los agroecosistemas proviene de una la laguna de aguas
de escorrentía. Estos agroecosistemas presentan más de cinco años continuos de desarrollo, los cuales se establecieron en áreas de terreno deforestadas.
Muestreo: Se aplicó el muestreo por cuadrícula de 9 puntos, distanciado 5 m en cada tipo de uso. En los puntos de muestreo se tomó una muestra compuesta (6 submuestras) en un área de 1m a dos 2
profundidades (0 a 5 y 5 a 15 cm). Las muestras de suelos se trituraron y pasaron por el tamiz de 2 mm.
Variables estudiadas: En cada tipo de uso de la tierra se realizó distribución de tamaño de partícula y textura por el método de Bouyoucos con hidrómetro (modificado por Day 1965 citado por Pla, 1983).
También se determinó la conductividad hidráulica utilizando un permeámetro de carga constante, la porosidad total, macroporosidad, microporosidad y densidad aparente (Da) por método de plato de tensión (Pla, 1983).
Se determinó pH en suspensión suelo/agua 1:2 en base a peso mediante un potenciómetro. La conductividad eléctrica (CE) se determinó utilizando un conductímetro (López y López, 1985).
Análisis estadístico
Los resultados se evaluaron mediante análisis de varianza utilizando el paquete estadístico Statistix versión 8, además, se utilizó la prueba de media por Tukey, con un nivel de probabilidad del 5 %.
Resultados y Discusión Textura
Se encontró que los contenidos de arcilla y arena presentaron diferencias significativas (p<0,05) entre los tipos de uso en las profundidades 0-5 y 5-15 cm.
Con menor contenido partículas de arcilla y mayor de arena, en los tipos de uso de mamón, mango, vegetación secundaria y bosque natural, con textura franca, reflejando la homogeneidad de estos suelos (cuadro 1). Aunque el área con el cultivo de vid presentó un comportamiento diferente al suelo con vegetación natural, con mayor contenido de arcilla y menor de arena, con textura franca arcillosa.
El contenido de limo no presentó diferencias significativas (p>0,05), en las dos profundidades estudiadas, con valores de 34 y 37 % (cuadro 1).
Cuadro 1. Distribución de tamaño de partícula del suelo con diferentes tipos de uso en las profundidades 0-5 y 5 -15 cm.
P r o f u n d i d a d
0 - 5 c m 5 - 1 5 c m
T i p o d e u s o A r c i l l a ( % )
A r e n a ( % )
L i m o ( % )
A r c i l l a ( % )
A r e n a ( % )
L i m o ( % ) B o s q u e
n a t u r a l
2 2 , 1 6 b 4 1 , 6 2 a 3 6 , 1 7 a 2 7 , 1 5 b c 3 6 , 4 4 a 3 6 , 4 0 a
M a m ó n 2 2 , 5 5 b 4 1 , 5 0 a 3 5 , 9 6 a 2 7 , 0 4 b c 3 8 , 7 5 a 3 4 , 1 7 a
V i d 3 2 , 8 1 a 2 9 , 6 6 b 3 7 , 5 2 a 3 8 , 0 a 2 6 , 3 3 b 3 5 , 6 7 a
V e g e t a c i ó n s e c u n d a r i a
2 1 , 6 3 b 4 1 , 7 3 a 3 6 , 6 4 a 2 2 , 5 6 c 4 2 , 5 8 a 3 4 , 8 5 a
M a n g o 2 3 , 4 3 b 4 1 , 5 8 a 3 4 , 9 5 a 2 8 , 9 6 b 3 6 , 2 1 a 3 4 , 8 1 a
Letras no iguales por columnas denotan diferencias significativas por prueba de Tukey (p<0,05).
Cuadro 2. Propiedades físicas del suelo con diferentes tipos de uso en las profundidades 0-5 y 5 -15 cm.
Fa: Macroporos. Fw: Microporos. Ks: Conductividad hidráulica saturada. Da: Densidad aparente.
Letras no iguales por columnas denotan diferencias significativas por prueba de Tukey (p<0,05).
P rofu n d id ad
0-5 cm 5-15 cm
T ip o d e u so
F a (% )
F w (% )
K s (cm h-1)
D a (g cm-3)
F a (% )
F w (% )
K s (cm h-1)
D a (g cm-3) B osque
natural
18,88 a 25,75 d 1,23 b 1,35 b 16,47 a 25,52 d 0,96 b 1,43 b
M am ón 17,61 a 29,92 bc 2,58 ab 1,36 b 17,17 a 29,93 bc 2,68 ab 1,40 b V id 12,99 b 33,37 a 3,37 ab 1,46 a 9,51 b 33,86 a 1,78 ab 1,53 a V egetación
secundaria
17,95 a 28,46 cd 4,49 a 1,39 ab 15,47 a 28,48 cd 3,98 a 1,47 ab M ango 12,56 b 32,64 ab 4,18 a 1,46 a 10,71 b 32,29 ab 2,98 ab 1,52 a
Debido a que los índices de calidad del suelo dependen del ecosistema considerado, se evidencia con los resultados obtenidos, que el suelo bajo el uso de bosque natural puede ser utilizado como nivel de referencia para futuras investigaciones de calidad de los suelos intervenidos con los usos de mamón, mango y vegetación secundaria.
Macroporos y microporos
Se encontraron diferencias significativas (p<0,05) en los porcentajes de macroporos y microporos en los diferentes tipos de uso del suelo, en las profundidades evaluadas (0-5 y 5-15 cm). El suelo con tipo de uso de vid y mango tuvieron menor macroporosidad y mayor microporosidad (cuadro 2). Los valores de macroporosidad en los primeros centímetros de profundidad (0 a 5 cm) fueron superior al 10 %, lo cual indica que estos suelos están bien drenados, sin problemas de compactación, aunque en el tipo de uso de vid, de 5 a 15 cm, presentó valor inferior al antes mencionado. Se considera que valores de macroporosidad por debajo de 10 % podrían indicar fenómenos de compactación del suelo, revelando limitaciones para el drenaje del agua y la aireación del cultivo (Jaramillo, 2002).
Los resultados obtenidos en cuanto a la microporosidad (cuadro 2), en todos los tipos de uso estudiados fueron superiores a 25 %, lo cual indican alta retención de humedad y baja aireación (Jaramillo, 2002).
Esta condición de apropiada microporosidad puede estar asociada a la presencia de cobertura natural en los diferentes tipos de uso. Así como lo reportado por Restovich et al. (2011), que con el uso de cultivos de cobertura en sistemas agrícolas intensificados encontraron mejorar el estado físico edáfico, por favorecer la agregación, aumentar la infiltración y la porosidad total, así como disminuir la compactación.
Sin embargo, Achim (1995) concluyó que al pasar un suelo con vegetación natural a uso forestal y agrícola
intensivo disminuye la macroporosidad, e incrementa la microporosidad, debido a que se reduce el espacio poroso de los suelos, en especial los poros gruesos.
Por su parte, Reyes (2014) al estudiar el efecto del manejo sobre las propiedades físicas como la macroporosidad y microporosidad en el primer estrato no presentaron diferencias significativas para las cuatro condiciones de manejo (condición en descanso, cultivo semipermanente, antiguos potreros y área intensamente intervenida).
Densidad aparente
Se encontró que la densidad aparente presentó diferencias significativas (p<0,05) entre los tipos de uso en las profundidades 0-5 y 5-15 cm. El área con el cultivo de vid y mango presentaron mayor densidad aparente (cuadro 2).
Pla (1983), define como altos valores de densidad aparente para suelos de textura media a aquellos valores por encima de 1,4 g cm , lo que hace suponer 3
problemas de compactación en los cultivos de vid y mango de 5 a 15 cm de profundidad.
Así mismo, Reyes (2014) en suelo de la Unidad- Experimental de la Universidad Francisco de Miranda, bajo cuatro manejo (condición en descanso, cultivo semipermanente, antiguos potreros y área intensamente intervenida), no encontraron diferencias en el primer estrato (0 a 15 cm), aunque de 15-30 cm presentó incremento de la densidad aparente en la condición de manejo de mayor intervención.
Conductividad hidráulica
Se encontró que la conductividad hidráulica presentó diferencias significativas (p<0,05) entre los tipos de uso en las profundidades 0-5 y 5-15 cm. El suelo con el tipo de uso de bosque natural presentó menor conductividad hidráulica en las dos profundidades estudiadas (cuadro 2).
Jaramillo (2002) indica que un suelo tiene alta permeabilidad cuando presenta valores mayores a 3,6 cm/hora y tiene baja permeabilidad cuando tiene menos de 0,036 cm/hora. Por lo que se puede inferir que los suelos estudiados se encuentran con una permeabilidad intermedia.
Por otra parte, Torres et al. (2006) consideraron que las variables físicas y químicas no fueron sensibles a los cambios en el manejo de suelo durante el periodo de cuatro años. Sin embargo, Reyes (2014) señaló que los suelos con reducida perturbación y mayores periodos de descanso tienden a mejorar las propiedades físicas.
Conductividad eléctrica y pH
Se encontró que la conductividad eléctrica y el pH presentaron diferencias significativas (p<0,05) entre los tipos de uso en las profundidades estudiadas (0-5 y 5-15 cm). Los tipos de uso de mango y vegetación natural presentaron menor CE de 0-5 y 5-15 cm de profundidad del suelo. El tipo de uso de vegetación secundaria presentó el mayor pH del suelo (cuadro 3). En general el pH fue ligeramente ácido a neutro.
Cuadro 3. La conductividad eléctrica y pH del suelo con diferentes tipos de uso en las profundidades 0-5 y 5 -15 cm.
Letras no iguales por columnas denotan diferencias significativas por prueba de Tukey (P<0,05).
Los valores encontrados de menor CE en los tipos de uso de bosque natural y mango, pueden estar asociados a mejor drenaje, que genera lavado del m i s m o , r e p r e s e n t a d o p o r l o s v a l o r e s d e macroporosidad en el tipo de uso de bosque natural, aunque, en el tipo de uso de mango, presentó valores apropiados de conductividad hidráulica, a pesar de presentar valores altos de densidad aparente, por lo que puede ser debido a la presencia de piedras en el suelo.
Sin embargo, Hernández et al. (2010) mencionaron que en suelos dedicados a la agricultura intensiva se genera incremento paulatino de la concentración salina en los mismos. Así mismo, Rodríguez et al.
(2009) reportaron que el cultivo de melón bajo labranza convencional en la zona semiárida de Falcón generó desmejoramiento de la calidad del suelo al mostrar incrementos en los valores conductividad eléctrica y densidad aparente en comparación con los tipos de uso menos intervenidos (bosque natural y zábila).
Conclusiones
El análisis exploratorio de las características del suelo en la Estación Experimental del Semiárido
San Francisco “Prof. Saulo Olavarrieta” reflejó homogeneidad edáfica textural entre los tipos de uso mamón, mango, vegetación secundaria y bosque natural, con pH de ligeramente ácido a neutro y ciertas variaciones en la conductividad eléctrica y porosidad, atribuibles al manejo.
Por ende el suelo con bosque natural puede ser utilizado como nivel de referencia para futuras investigaciones de calidad de los suelos intervenidos con los usos de mamón, mango y vegetación secundaria.
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0-5 cm 5-15 cm
Tipo de uso CE (dS m-1) pH CE (dS m-1) pH
Bosque natural 0,13 b 6,18 ab 0,13 b 6,11 b
Mamón 0,24 a 6,57 ab 0,264 a 6,59 ab
Vid 0,28 a 6,18 ab 0,27 a 5,54 c
Vegetación secundaria 0,25 a 6,65 a 0,26 a 6,90 a
Mango 0,14 b 6,06 b 0,13 b 6,20 b
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