Introducción
⌅En
los últimos años en la agricultura cubana se han realizado innumerables
transformaciones, sin embargo, los resultados no han garantizado el
mismo nivel de respuesta en términos productivos, evidenciándose en
algunas regiones del país una débil respuesta en términos de eficiencia y
competitividad (Castro et al., 2021Castro,
N. A., Rajadel, O. N., Prieto, J. L., & Calzada, A. (2021). Cambios
en propiedades de suelos en entidad cañera y su incidencia en los
indicadores agroindustriales. Revista Metropolitana de Ciencias Aplicadas, 4(S1), 183-193. ISSN: 2661-6521.
).
El
área más importante para la producción de alimentos en el municipio
Guantánamo lo constituyen las llanuras denudativas y
denudativa-acumulativa. Con la reestructuración cañera, gran parte de
esos suelos pasaron de caña a cultivos varios, intensificando los
procesos de degradación como consecuencia del cambio de uso, el manejo
inadecuado y las características climáticas de la zona (Blanco et al., 2021Blanco,
A., Fernández, I., Cintra, A., González, R., Videaux, M., Castillo, A.,
Mestres, D., Prieto, N., Calderón, D., Limeres, T., Pérez, J. M.,
Lafargue, M., & Carbonel, T. (2021). Efecto del manejo y el cambio del clima en las propiedades de los principales suelos de la provincia Guantánamo (Informe final del Proyecto P 211LH001057PNCT). Ministerio de la Agricultura, Instituto de Suelos UCTB Guantánamo.
).
Diferentes
estudios destacan como las actividades agropecuarias, impactan
negativamente en el suelo, evidenciándose cambios en las propiedades y
procesos de los suelos (Ramírez, Leiva, & Restrepo, 2021Ramírez,
R., Leiva, E., & Restrepo, R. (2021). Materia orgánica particulada y
mineralogía de un Andisol bajo labranza y barbecho. Acta Agronómica, 70(4). ISSN: 0120-2812, https://doi.org/10.15446/acag.v70n4.80861.
; Martínez et al. 2023Martínez,
S., Cantú, S., Yáñez, D., González, R., & Béjar, P. (2023).
Reservorio de carbono y nitrógeno en un suelo Cambisol bajo dos usos de
suelo en Linares, Nuevo León, México. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 14(79), 4-30. ISSN: 2007-1132.
).
Tal es el caso de los suelos Pardos con Carbonatos Secundarios (Pardos cálcicos) Hernández et al. (2015)Hernández,
A.; Pérez, J. M.; Bosch, I. D., & Castro, N. (2015). Clasificación
de los suelos de Cuba, Ed. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San
José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, 91p. ISBN: 978-959-7023-77-7.
del Valle de Guantánamo, que al igual que el resto de los agrupamientos
presentes en la provincia, se consideran altamente susceptibles a los
procesos degradativos Limares et al. (2015)Limeres,
T., Borges, O., Cintra, A., Fernández, I., Blanco, A., Aguilar, Y.,
Selles., M.E., Matos, B.Y.;Basa, R. & Veranes, E. (2015). Manejo
sostenible de Tierra en Guantánamo. Experiencia y desafíos, Informe
Final Proyecto 1,183p., Ed.JP impresores. ISBN 978-958-300-111-3.
,
los cuales han sido asociados con las actividades agropecuarias, que
han provocado modificaciones en sus propiedades, reportándose un amplio
espectro de valores de humedad, densidad aparente según Cid et al. (2021)Cid,
G., López, T., Herrera, J., & González, F. (2021). Variación de la
densidad aparente para diferentes contenidos de agua en suelos cubanos. Ingeniería Agrícola, 11(2), 3-9. ISSN: 2306-1545.
y compactación de acuerdo a Blanco et al. (2021)Blanco,
A., Fernández, I., Cintra, A., González, R., Videaux, M., Castillo, A.,
Mestres, D., Prieto, N., Calderón, D., Limeres, T., Pérez, J. M.,
Lafargue, M., & Carbonel, T. (2021). Efecto del manejo y el cambio del clima en las propiedades de los principales suelos de la provincia Guantánamo (Informe final del Proyecto P 211LH001057PNCT). Ministerio de la Agricultura, Instituto de Suelos UCTB Guantánamo.
.
Por otro parte, estos suelos aunque tienden a acumular menos carbono que sus análogos del resto del País según Ponce de León (2003)Ponce
De León, D. (2006). Las reservas de carbono orgánico de los suelos
minerales de Cuba, Aporte metodológico al cálculo y generalización
espacial. [Tesis en opción al título de Doctor en Ciencias], Universidad
Agraria de la Habana (UNAH), La Habana, Cuba, 99 p
,
los fenómenos de contracción-dilatación se manifiestan en alguna medida
en los valores extremos de contenidos de agua en la matriz del suelo
según Cid et al. (2021)Cid,
G., López, T., Herrera, J., & González, F. (2021). Variación de la
densidad aparente para diferentes contenidos de agua en suelos cubanos. Ingeniería Agrícola, 11(2), 3-9. ISSN: 2306-1545.
, lo cual trae consigo modificaciones en la densidad aparente y con ello en la capacidad de infiltración.
La
tasa de infiltración del suelo resulta una de las propiedades físicas
cuyo comportamiento se ve afectado por el uso inadecuado de prácticas
agronómicas reportado por Rosales et al. (2020)Rosales,
L., Pérez, M., Herrera, J.; González, J. A. & Cid, G. (2020).
Efecto del manejo del suelo sobre la infiltración en un suelo
Ferralítico Rojo compactado, Revista Ingeniería Agrícola, 10(4), 20-30. ISSN-2306-1545.
,
debido a que cualquier acción sobre el suelo que disminuya la tasa de
infiltración, restringe la entrada de agua al suelo, y con ello
disminuye el benefício de la lluvia o el riego como suministrador de
agua para las plantas, incrementa el escurrimiento y por consiguiente el
riesgo de erosión (Herrera et al., 2017Herrera,
J., Martínez, J. A., Rodríguez, A., & Cid, G. (2017). Efecto de dos
sistemas de labranza sobre la infiltración en suelos Ferralíticos
Rojos, Ingeniería Agrícola, 7(4), 3-10. ISSN: 2306-1545.
; Béjar, Cantú, González, et al., 2021Béjar,
P. S. J., Cantú, S. I., Yáñez, D. M. I., & Luna, R. E. O. (2021b).
Evaluación y predicción de la infiltración en un Andosol bajo diferentes
usos de suelo. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 12(7), 1171-1183, ISSN: 2007-0934, Publisher: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, agrícolas y Pecuarias.
).
De aquí, la importancia de medir cualitativa y cuantitativamente esas
alteraciones con el fin de que proporcionen información del estado y
condición del recurso edáfico.
A pesar de que la infiltración es
una propiedad fundamental en la caracterización de la salud física del
suelo y con gran impacto en la conservación del mismo y del agua según Rosales et al. (2020)Rosales,
L., Pérez, M., Herrera, J.; González, J. A. & Cid, G. (2020).
Efecto del manejo del suelo sobre la infiltración en un suelo
Ferralítico Rojo compactado, Revista Ingeniería Agrícola, 10(4), 20-30. ISSN-2306-1545.
, y Béjar et al. (2021b)Béjar,
P. S. J., Cantú, S. I., Yáñez, D. M. I., & Luna, R. E. O. (2021b).
Evaluación y predicción de la infiltración en un Andosol bajo diferentes
usos de suelo. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 12(7), 1171-1183, ISSN: 2007-0934, Publisher: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, agrícolas y Pecuarias.
,
su determinación al igual que el de la mayoría de los indicadores
físicos se deprimieron en todo el país desde principios de los años 90
de acuerdo a Cid et al. (2021)Cid,
G., López, T., Herrera, J., & González, F. (2021). Variación de la
densidad aparente para diferentes contenidos de agua en suelos cubanos. Ingeniería Agrícola, 11(2), 3-9. ISSN: 2306-1545.
,
por lo que resultan insuficientes los estudios que describen los
cambios que han experimentado los suelos Pardos del Valle de Guantánamo
en sus propiedades y en particular de la infiltración, luego de las
trasformaciones ocurridas en la agricultura ya que de acuerdo con Cid (1988)Cid,
L.G. (1988). Aspectos generales sobre la infiltración de los suelos,
Ed. Centro de Información y Documentación Agropecuario, La Habana, Cuba,
34p.
, dentro de los elementos que determinan el
funcionamiento hídrico del suelo, la infiltración es conjuntamente con
la conductividad hidráulica, la de mayor variabilidad, la cual en
ocasiones llega a obtener valores muy diferentes para un mismo tipo de
suelo.
De aquí la necesidad de cuantificar la capacidad de infiltración que presentan los suelos Pardos cálcicos del Valle de Guantánamo en la actualidad, por lo que este trabajo se propuso caracterizar el proceso de infiltración de este suelo con diferentes manejos.
Materiales y métodos
⌅El
estudio se realizó durante los meses marzo a julio de 2022, en áreas
del Valle de Guantánamo, donde el tipo de suelo predominante es el Pardo
cálcico según la clasificación de suelos propuesta por Hernández et al. (2015)Hernández,
A.; Pérez, J. M.; Bosch, I. D., & Castro, N. (2015). Clasificación
de los suelos de Cuba, Ed. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San
José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, 91p. ISBN: 978-959-7023-77-7.
.
Las condiciones climáticas de la zona en los últimos 30 años muestran
precipitaciones que superan los 1000 mm anuales, aunque con problemas de
distribución espacial y temporal según Marzo & Gómez (2023)Marzo, Y., & Gómez, L. M. (2023). Evaluación del potencial hídrico superficial de la cuenca Guantánamo-Guaso, Cuba. Tecnología y Ciencias del Agua, 15(6), 255-310. ISSN: 2007-2422.
, las temperaturas alcanzan una media anual de 26 oC y la humedad relativa sobrepasa el 70% (Peña et al., 2023Peña,
A., Delgado, R., Sierra, M., Bezanilla, A., Savón, Y., & Rodríguez,
L. (2023). Sensibilidad del WRF en topoclimas del oriente de Cuba. Revista Cubana de Meteorología, 29(4), 1-11. ISSN: 0864-151X.
).
Se seleccionaron tres áreas que tienen como similitud haber estado por más de 40 años dedicados al cultivo de la caña de azúcar (Saccharum officinarum), haber cambiado de uso a los cultivos varios y presentar topografía llana, pero se diferencian en el manejo agronómico al que han sido sometido en los últimos 25 años. Se empleó un diseño muestral y los tratamientos estuvieron constituidos por las variantes de manejo que se describen a continuación:
Tratamiento I. Área localizada en entre
las coordenadas N 171 000-174 000 y E 664 000-668 000, con una
extensión de 1,0 ha dedicada a la siembra de granos y viandas. En esta
se emplea un sistema de manejo agronómico basado en el uso de la
tracción animal para la preparación del terreno, donde se aplica como
abono orgánico el estiércol vacuno parcialmente meteorizado, a razón de
14,5 t ha-1, con la cual se realiza un aporte de 10 t ha-1 según Paneque & Calaña (2015)Paneque, P. V. M., & Calaña, J. C. (2015). Abonos Orgánicos. Conceptos prácticos para su evaluación y aplicación (p. 54). Asociación Cubana de Técnicos Agrícolas y Forestales (ACTAF, Mayabeque.
aplicado durante la preparación del terreno para el mejoramiento del
suelo y como fertilizante en los cultivos al momento de la siembra. Se
emplea riego por aspersión.
Tratamiento II. Área localizada entre las coordenadas N: 170 580 - 171 650 y E: 671 450 - 672 490, con una superficie de 1,09 ha dedicada al cultivo de hortalizas. Se emplea un sistema de manejo donde para la preparación del terreno se utiliza arado de discos para roturar, grada mediana en el cruce y la tracción animal para el surcado y aporque. Se aplica bajas dosis de estiércol vacuno como abono orgánico (dosis por debajo de las 5,0 t ha-1) con la preparación del terreno. Se emplea riego por aspersión.
Tratamiento III. Área localizada entre las coordenadas cartográficas N: 679 760 - 682 780 y E: 161 380 - 164 760, con una superficie de 1,4ha dedicada a la siembra de viandas. En esta se ha empleado tradicionalmente un sistema de manejo convencional, basado en la preparación intensiva del terreno con el uso de arados de discos, gradas de disco ligero y surcador SA-3, con empleo de fertilización mineral. Se emplea riego por aspersión.
En la Tabla 1 se muestra la composición granulométrica promedio del suelo de las
parcelas de muestreo y el contenido de materia orgánica determinado por
el método Colorimétrico basado en la oxidación de la materia orgánica
por el dicromato de potasio en un medio ácido aprovechando el calor
producido por la dilución del ácido sulfúrico concentrado (NC 51, 1999NC
51. (1999). Calidad del suelo. Análisis químicos. Determinación del por
ciento de Materia orgánica, ser. NC 51:1999, Oficina Nacional de
Normalización, La Habana, Cuba, 6p., Vig. 1999.
).
| Sistemas de manejo | Composición granulométrica promedio del suelo (%) | MO (%) | ||
|---|---|---|---|---|
| Arena | Limo | Arcilla | ||
| I | 8,1 | 26,3 | 65,6 | 3,6 |
| II | 8,0 | 26,3 | 65,7 | 2,55 |
| III | 8,1 | 26,1 | 65,8 | 2,33 |
En cada área fue determinada la infiltración mediante el método de anillos concéntricos (Cid, 1988Cid,
L.G. (1988). Aspectos generales sobre la infiltración de los suelos,
Ed. Centro de Información y Documentación Agropecuario, La Habana, Cuba,
34p.
). Para cada tratamiento las pruebas se
realizaron utilizando tres pares de anillos concéntricos con diámetros
de 28/53 cm, 30/55 cm y 32/57 cm. La altura de los anillos fue de 25 cm
con un borde biselado para su mejor introducción en el suelo. Cada
anillo se introdujo en el suelo hasta una profundidad de 10 cm y
nivelado según los procedimientos indicados en la Norma cubana NC 147 (2014)NC
147. (2014). Calidad del suelo. Determinación de la velocidad de
infiltración. ICS: 13.080.20, ser. NC 147:2014, Oficina Nacional de
Normalización, La Habana, Cuba, 6p., Vig. 2014.
.
Los datos obtenidos de las pruebas de campo fueron ajustados según el modelo propuesto por Kostiakov en 1932 descripto por Delgadillo & Pérez (2016)Delgadillo,
O., & Pérez, L. (2016). Medición de la infiltración del agua en el
suelo. Centro Andino para la Gestión y Uso del Agua (Centro AGUA),
Facultad de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y Forestales Universidad Mayor
de San Simón (1st ed.), Cochabamba, Bolivia, 28p. Disponible en: http://www.centro-agua.org.
, para determinar la velocidad de infiltración acumulada mediante la expresión matemática:
Donde:
La velocidad de infiltración instantánea se definió a partir de la expresión matemática:
Al momento de la prueba en cada área se determinó la humedad del suelo (% peso del suelo seco) por el método gravimétrico NC 110 (2001)NC
110. (2001) Calidad del suelo. Determinación de la humedad del suelo.
Método gravimétrico. ICS: 13.080, ser. 13.080 NC 110:2001, Oficina
Nacional de Normalización, La Habana, Cuba, 9p., Vig. de 2001.
y la densidad aparente (da) en (g cm-3) por el método del anillo NC ISO 11272 (2003)NC
ISO 11272. (2003). Calidad del suelo. Determinación de la densidad
aparente base suelo seco, ser. NC ISO 11272:2003, Oficina Nacional de
Normalización, La Habana, Cuba, 12p., Vig. de 2003.
.
Se tomaron muestras aparentemente no alteradas con ayuda de un cilindro
biselado en el extremo, el cual posee un volumen de 98 cm3.
En cada área se realizaron pruebas para medir la compactación, para ello
se ubicaron 20 puntos distribuidos de forma aleatoria, donde se midió
la resistencia a la penetración (kg cm-3), con el
Penetrómetro de cono de lectura directa Eijkelkamp, según procedimiento
descripto en el manual de intrusiones del equipo (EijelkampAgriserch Equipment, 2013 Eijelkampagriserch Equipment (2013). 0.6.01 Hand Penetrometer, [en línea], Disponible en: www.eijelkamp.com.
).
Se estableció una comparación entre los sistemas de manejo para las variables resistencia a la penetración (kg cm-3), velocidad de infiltración básica y el tiempo en que esta se logra. Para determinar si existía diferencia entre los tipos de manejo estudiados se utilizó la prueba de comparación de varias muestras y las medias se compararon mediante la prueba de comparación múltiple de Tukey HSD para p ≤ 0,05, con el programa estadístico Statgraphics Plus en ambiente Windows.
Para la infiltración básica, los tratamientos se estableció una comparación de muestras dos a dos (I vs II; I vs III y II vs III) y se utilizó la prueba t-Student, a un nivel de α=0,05.
Los datos de resistencia a la penetración para todas las profundidades, al no cumplir con los supuestos de normalidad, fueron transformados mediante la ecuación:
Resultados y discusión
⌅En la Tabla 2 se muestran los resultados obtenidos con la medición de la densidad aparente y humedad del suelo en las parcelas de muestreo. Se puede apreciar que las áreas bajo los sistemas de manejo I y II presentaron valores bajos en los primeros 15 cm de profundidad no ocurriendo así para el área bajo el sistema de manejo III. En todos los casos este indicador aumenta con a profundidad, encontrándose valores que los ubican en la categoría de media.
| Sistemas de manejo | Da (g cm-3) | Humedad (p.s.s %) | ||
|---|---|---|---|---|
| 0-15 cm | 16-30 cm | 0-15 cm | 16-30 cm | |
| I | 1,14 | 1,22 | 32,46 | 32,46 |
| II | 1,17 | 1,32 | 34,02 | 34,25 |
| III | 1,24 | 1,28 | 17,01 | 19,4 |
Las
áreas bajo los sistemas de manejo I y II presentaron valores de humedad
superiores a los encontrados en el área bajo el sistema de manejo III,
condición que pudiera estar relacionado con el bajo contenido de materia
orgánica en el suelo (2,33%), el tiempo que pasa el suelo descubierto y
la mayor frecuencia de labores agrícolas que se realizan en estas, lo
cual ejerce incidencia directa sobre la estructura y estabilidad de los
agregados, propiedades que provocan afectación en la porosidad del suelo
(Cid et al., 2021Cid,
G., López, T., Herrera, J., & González, F. (2021). Variación de la
densidad aparente para diferentes contenidos de agua en suelos cubanos. Ingeniería Agrícola, 11(2), 3-9. ISSN: 2306-1545.
). Para todas las áreas este indicador se incrementa con la profundidad.
La Tabla 3,
muestra el comportamiento de la resistencia a la penetración, donde se
observa diferencia significativa entre los sistemas de manejos para
todas las profundidades, destacándose el tratamiento I, el cual alcanzó
los más bajos valores. Resultados similares fueron reportados por Blanco et al. (2017Blanco,
A., Fernández, I., Cintra, A., Limeres, T., Cintra, M., Fuentes, J.,
Sánchez, R., Barzaga, A., & Castillo, A. (2017). Utilización de
prácticas agrícolas como estrategia efectiva para mitigar la degradación
de los suelos e incrementar la captura de carbono. Agrisost, 23(1), 28-36. ISSN: 1025-0247. Recuperado de http://www.agrisost.reduc.edu.cu.
, 2021)Blanco,
A., Fernández, I., Cintra, A., González, R., & Castillo, A. (2021).
Modificación de algunos indicadores físicos de un suelo Pardo sialítico
tratado con abonos orgánicos. AgroGuaso, 1(1). Universidad de Guantánamo. Recuperado de https://agroguso.cug.co.cu.
,
quienes al estudiar este indicador en un suelo Pardo encontraron que
para las parcelas tratadas con abonos orgánicos, la compactación en los
primeros 20 cm de profundidad se encontraba por debajo de 20 kg cm-2, mientras que en las no tratada alcanza un valor de 35,8 kg cm-2, lo que permite valorar el efecto que tienen las prácticas de mejoramiento de suelo en este indicador.
Los sistemas de manejo II y III presentaron diferencias estadísticas entre sí, en ambos casos se evidencian signos de compactación desde las capas superficiales que se incrementa con la profundidad. Este comportamiento que puede estar relacionado con las prácticas de preparación de suelo (rotura, cruce y pase de grada) empleadas en ambos casos, las cuales pueden llegar a modificar el estado de algunos indicadores como la estructura, densidad aparente y la porosidad.
Se conoce que el
uso excesivo de maquinarias agrícolas aumenta la densidad aparente en la
parte superficial del suelo reduciendo el tamaño de los poros, lo cual
acelera la compactación del suelo y con ello provoca efectos negativos
en la infiltración (Patiño et al., 2021Patiño,
S. (2021). Evaluación del efecto del uso del suelo sobre sus
propiedades hidrofísicas en ecosistemas páramo asociada a los servicios
de suministro y regulación hídrica. Universidad Industrial de Santander,
Facultad de Ingenierías Físico mecánicas. [Tesis en opción al título de
Máster en Ingeniería Civil], Escuela de Ingeniería Civil, Bucaramanga,
Colombia, 140p.
; González, 2022González, K. (2022). La compactación del suelo, un fenómeno que afecta a la productividad, Disponible en: https://www.tecnologiahorticola.com.
).
| Profundidad (cm) | Tratamentos | ES | ||
|---|---|---|---|---|
| I | II | III | ||
| 0-20 | 11,44 a | 27,07 b | 34,43 c | 0,0048 * |
| 21-40 | 20,99 a | 36,2 b | 50,68 c | 0, 0009 * |
| 41-60 | 31,84 a | 62,41 b | 72,78 c | 0,0054 * |
| 61-70 | 40,73 a | 72,69 b | 80,57 c | 0,006 * |
Medias con letras diferentes en la misma fila difieren entre sí para prueba de comparación múltiple de Tukey HSD para p ≤ 0,05*.
Al respecto Hernández et al. (2014)Hernández,
J. A.; Díaz, M. M., & Benítez, B. Y. (2014). Degradación de las
propiedades de los suelos Ferralíticos rojos lixiviados de la llanura
roja de La Habana, por el cultivo continuado. Algunos resultados sobre
su mejoramiento, Ed. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San José
de Las Lajas, Mayabeque, Cuba. ISBN: 978-959-7023-66-1.
; Rosales et al. (2020)Rosales,
L., Pérez, M., Herrera, J.; González, J. A. & Cid, G. (2020).
Efecto del manejo del suelo sobre la infiltración en un suelo
Ferralítico Rojo compactado, Revista Ingeniería Agrícola, 10(4), 20-30. ISSN-2306-1545.
y Sarmientos, Peña & Medina (2022)Sarmiento,
G., Peña, J., & Medina, H. (2022). Impacto de tres sistemas de
labranza en la fertilidad de un suelo Entisol en zonas áridas. Chilean Journal of Agricultural & Animal Sciences, 38(1), 104-113. ISSN: 0719-3882.
,
plantearon que la producción agrícola continua induce cambios en las
propiedades físicas del suelo, y describen el aumento de la compactación
como unos de los efectos más notable que induce el uso del laboreo
convencional con el arado y la grada de discos, elementos que confirman
el comportamiento encontrado en el suelo con los diferentes sistemas de
manejo estudiados.
En las Figura 1 y 2 se muestra el comportamiento de la infiltración acumulada e instantánea
en el suelo para los diferentes manejos estudiados, observándose que en
todos los casos este indicador sigue el patrón general esperado, según
lo descripto por Cid (1988)Cid,
L.G. (1988). Aspectos generales sobre la infiltración de los suelos,
Ed. Centro de Información y Documentación Agropecuario, La Habana, Cuba,
34p.
y Rosales et al. (2020)Rosales,
L., Pérez, M., Herrera, J.; González, J. A. & Cid, G. (2020).
Efecto del manejo del suelo sobre la infiltración en un suelo
Ferralítico Rojo compactado, Revista Ingeniería Agrícola, 10(4), 20-30. ISSN-2306-1545.
.
El
área donde se empleó el sistema de manejo basado en el uso de la
tracción animal para la preparación del terreno y se aplica abono
orgánico (I), mostró los mayores valores, comportamiento que guarda
relación con el mayor contenido de materia orgánica (3,6%) y los menores
promedios de densidad aparente (1,14 g.cm-3) del suelo (Tabla 1 y 2),
elementos que ejercen una influencia directa sobre la estructura y
estabilidad de los agregados, propiedades que actúan sobre la porosidad
del suelo, la cual es la base para una alta infiltración (Cid et al., 2021Cid,
G., López, T., Herrera, J., & González, F. (2021). Variación de la
densidad aparente para diferentes contenidos de agua en suelos cubanos. Ingeniería Agrícola, 11(2), 3-9. ISSN: 2306-1545.
).
En las áreas donde se aplican los sistemas de manejo II y III, los valores promedio de la lámina acumulada, no sobrepasaran los 1,5 cm/h, comportamiento que evidencia los bajos promedios de infiltración instantánea, lo cual está en correspondencia con los altos valores de densidad del suelo y de resistencia a la compactación además del bajo contenido de materia orgánica, que presenta el suelo de estas áreas.
Al respecto, Domínguez (2022)Domínguez,
S. (2022). Cambios en las propiedades físico y químico de un Acrisol
con diferentes usos. Instituto de enseñanza e investigación en ciencias
agrícolas, [Tesis en opción al título de Maestro en Ciencias], Campus
Tabasco, México, 92p.
destaca que una mayor
infiltración y almacenamiento del agua se asocia con una baja densidad
aparente y altos contenidos de materia orgánica, lo cual explica el
comportamiento que presenta este indicador en cada uno de los
tratamientos analizados.
La Tabla 4 muestra los parámetros de las ecuaciones de infiltración acumulada e
instantánea y los valores de la infiltración básica del suelo bajo los
sistemas de manejo estudiados. Se observa diferencias significativas
entre las variantes analizadas, destacándose el área donde se utiliza el
tratamiento I, con una mayor infiltración básica, con valores medios
que se diferenciaron significativamente del resto de los tratamientos
analizados, comportamiento que puede ser atribuido a las prácticas
agroecológicas, como el empleo de abonos orgánicos, asociación con
leguminosas y restitución de restos de cosechas, las cuales influyen en
el incremento de la materia orgánica del suelo según Castillo & Óscar (2022)Castillo,
R., & Óscar, A. (2022). Incremento en el contenido de materia
orgánica del suelo con el uso de biomasa del cultivo, como estrategia
para mantener altas productividades. Palmas, 43(1), 97-101. ISSN: 0121-2923.
, mejoran la estructura y la porosidad de acuerdo a Béjar et al. (2021b)Béjar,
P. S. J., Cantú, S. I., Yáñez, D. M. I., & Luna, R. E. O. (2021b).
Evaluación y predicción de la infiltración en un Andosol bajo diferentes
usos de suelo. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 12(7), 1171-1183, ISSN: 2007-0934, Publisher: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, agrícolas y Pecuarias.
, lo que influye en la entrada del agua en el suelo.
| Sistemas de manejo | Parámetros | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ainst | Binst | Aacum | Bacum | Infiltración básica (cm min-1) | Intervalos de confianza | Sign p para p ≤ 0,05 | |
| I | 0,619 | -0,212 | 0,786 | 0,788 | 0.192 | +/- 0,00108386 | *. |
| II | 0,526 | -0,798 | 2,605 | 0,202 | 0.010 | +/- 0,00054192 | *. |
| III | 0,132 | -0,397 | 0,22 | 0,603 | 0.018 | +/- 0,00614318 | *. |
Los resultados encontrados están en correspondencia con los reportados por Béjar et al. (2021a)Béjar,
P. S. J., Cantú, S. I., González, R. H., Marmolejo, M. J. G., Yáñez, D.
M. I., & Luna, R. E. O. (2021a). Effect of land use change and
agricultural management on physical and hydrological properties of an
Andosol in Uruapan, Michoacán. Revista Chapingo serie ciencias forestales y del ambiente, 27(2), 323-335, ISSN: 2007-4018, Publisher: Universidad Autónoma Chapingo, Coordinación de Revistas Institucionales.
,
quienes encontraron los mayores valores de infiltración en los sistemas
agrícolas que contribuyen con la conservación de la salud del suelo.
Igualmente, Sánchez et al. (2006)Sánchez,
I., Cintra, M., Joubert, O., Ceballos, D.; Lobaina, P.; Herrera, R.,
Mansfarroll, D.; Alcántara, A., Montero, D., Terrero, J., &
Carménate, N. (2006). Utilización de los residuales de la Empresa
Azucarera Argeo Martínez, en el fertirriego de la caña de azúcar y su
impacto en el medio ambiente, Informe final de Proyecto PT0247, Programa
desarrollo Agropecuario, Estación de suelos Guantánamo, 34p.
y Blanco et al. (2017)Blanco,
A., Fernández, I., Cintra, A., Limeres, T., Cintra, M., Fuentes, J.,
Sánchez, R., Barzaga, A., & Castillo, A. (2017). Utilización de
prácticas agrícolas como estrategia efectiva para mitigar la degradación
de los suelos e incrementar la captura de carbono. Agrisost, 23(1), 28-36. ISSN: 1025-0247. Recuperado de http://www.agrisost.reduc.edu.cu.
,
resaltaron los cambios positivos que ocasionaron el uso de prácticas de
mejoramiento y conservación de suelo en un agroecosistemas del Valle de
Guantánamo, las cuales proporcionaron una mayor porosidad, aeración,
disminución de la compactación y aumento de la infiltración del agua,
que, de conjunto con el incremento de su fertilidad, permitieron elevar
la capacidad productiva de suelo.
Los tratamientos II y III
presentaron diferencia significativa para la infiltración básica, pero
en ambos casos alcanzan valores por debajo de los valores típicos
reportado para este tipo de suelo, contrario a lo encontrado para la
parcela donde se emplea el sistema de manejo basado en el uso de la
tracción animal y se aplica abono orgánico (I). En este sentido Delgadillo & Pérez (2016)Delgadillo,
O., & Pérez, L. (2016). Medición de la infiltración del agua en el
suelo. Centro Andino para la Gestión y Uso del Agua (Centro AGUA),
Facultad de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y Forestales Universidad Mayor
de San Simón (1st ed.), Cochabamba, Bolivia, 28p. Disponible en: http://www.centro-agua.org.
,
al hacer referencia a los rangos de infiltración básica para diferentes
tipos de suelo, indican que para los arcillosos estos varían entre 1 y 5
cm h-1.
La tendencia mostrada por el suelo donde se emplea el sistema de manejo basado en la preparación con arado y gradas de discos y el empleo de la tracción animal (II) y el convencional (III), puede estar asociado a los mayores promedios de densidad aparente registrada hasta los 30 cm de profundidad, la cual induce cambios en la porosidad y el grado de compactación del suelo, producto del sistema de preparación utilizado.
Estudios realizados por Herrera et al. (2017)Herrera,
J., Martínez, J. A., Rodríguez, A., & Cid, G. (2017). Efecto de dos
sistemas de labranza sobre la infiltración en suelos Ferralíticos
Rojos, Ingeniería Agrícola, 7(4), 3-10. ISSN: 2306-1545.
y Rosales et al. (2020)Rosales,
L., Pérez, M., Herrera, J.; González, J. A. & Cid, G. (2020).
Efecto del manejo del suelo sobre la infiltración en un suelo
Ferralítico Rojo compactado, Revista Ingeniería Agrícola, 10(4), 20-30. ISSN-2306-1545.
,
destacaron como el aumento de la densidad con la profundidad causa
variaciones en la porosidad, efecto que atribuyen no solo a la tendencia
natural de los suelos, al efecto producido en la compactación del suelo
por los sistemas de preparación convencional empleados en la
agricultura, sino también, a los encontrados al emplear herramientas de
labranza como el arado y la grada de discos, que al invertir el prisma
del suelo, ejercen fuerza sobre la profundidad en que se apoyan, por lo
que pueden llegar a compactar el suelo en esa profundidad.
De
igual forma se ha reportado que la labranza en las parcelas cultivadas
rompe la estructura del suelo aumentando la aireación y la porosidad, lo
que resulta en un aumento de la capacidad de infiltración, sin embargo,
a largo plazo, estas pueden generar agregados hidrofógicos, perdida de
la materia orgánica, encostramiento, aumento de la densidad aparente,
partículas finas y arcillas dispersas lo que puede ocasionar una
disminución de la capacidad de infiltración (Poulenard et al., 2004Poulenard,
J., Michel, J. C.; Bartoli, F., Portl, J. M. & Podwojewski, P.
(2004). Water repellency of volcanicash soils from Ecuadorian páramo.
Effect of weter content and characteristics of hydrophobic organic
matter, European Journal of Soil Science, 55(3), 487-496, https://doi.org/10.1111/j.1365-2389.2004.00625.x.
).
Con relación a lo antes planteado Martínez et al. (2023)Martínez,
S., Cantú, S., Yáñez, D., González, R., & Béjar, P. (2023).
Reservorio de carbono y nitrógeno en un suelo Cambisol bajo dos usos de
suelo en Linares, Nuevo León, México. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 14(79), 4-30. ISSN: 2007-1132.
,
destacaron que el exceso de labranza y el cambio de uso del suelo, se
encuentran dentro de las actividades agropecuarias que disminuyen la
infiltración del agua en el suelo, debido al uso intensificado de
métodos estáticos en los sistemas productivos que causan compactación,
provocando colapso de las propiedades físicas del suelo como la
densidad, espacio poroso y estructura (Velázquez et al., 2020Velázquez, I., Pérez, H., Sañudo, R., & Ruelas, R. (2020). Impacto del cultivo de palma de aceite (Elaeis guineensis Jacq.) Sobre las propiedades físicas y químicas del suelo en la localidad de la Alianza, Mapastepec, Chiapas. Revista Forestal Baracoa, 32(2), 86-91. ISSN: 0138
).
Estudios
desarrollados en áreas agrícolas de Guantánamo habían destacado las
alteraciones que ocasionan en los indicadores físicos del suelo, el
exceso de labranza, el uso de arado y gradas de disco y el mal manejo
del riego IAgric (2018)IAgric.
(2018). Valoración de los impactos de las tecnologías de preparación de
suelo y del uso de energías renovables en diferentes sistemas
productivos, Proyecto Ramal P131LH0010007, Instituto de Investigaciones
de Ingeniería Agrícola, 57p.
, y reportaron valores de compactación y densidad aparente para los primeros 20 cm de profundidad de 45,6 kg cm-2 y 1,33 g cm-3 respectivamente, por lo que ratifican el efecto que ejerce esta tecnología en los indicadores del suelo.
Los
resultados evidencian como las prácticas de manejo agrícola al que
están sometidos gran parte de los suelos Pardos cálcicos del Valle de
Guantánamo, alteran su capacidad de infiltración, debido a que su
estructura es constantemente alterada por las actividades de labranza
que modifican las propiedades físicas según Lozano et al. (2020)Lozano,
S., Olazo, J., Pérez, M. I., Castañeda, E., Díaz, G. O., &
Santiago, G. (2020). Infiltración y escurrimiento de agua en suelos de
una cuenca en el sur de México. Terra Latinoamericana, 38(1), 57-66. ISSN: 0187-5779.
, al disminuir su porosidad e incrementar la densidad aparente de acuerdo a Béjar, Cantú, Yáñez, et al. (2021)Béjar,
P. S. J., Cantú, S. I., Yáñez, D. M. I., & Luna, R. E. O. (2021b).
Evaluación y predicción de la infiltración en un Andosol bajo diferentes
usos de suelo. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 12(7), 1171-1183, ISSN: 2007-0934, Publisher: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, agrícolas y Pecuarias.
, indicadores que inciden en el movimiento del agua en el suelo al regular la capacidad de infiltración.
Conclusiones
⌅La capacidad de infiltración de los suelos Pardo cálcicos del Valle de Guantánamo se ve limitada por las prácticas de manejo que se emplean, las cuales inducen a la compactación del suelo.
La utilización de sistemas de manejo de bajos insumos incrementó la capacidad de infiltración del agua y disminuyó la compactación en los suelos Pardo cálcicos del Valle de Guantánamo.