Estado de la fertilidad química de los suelos ferralíticos rojos de la granja Los Pinos

Introducción

La Granja Los Pinos forma parte del conjunto de unidades agropecuarias pertenecientes a la “Empresa Agropecuaria Militar del Este de La Habana”, la cual es parte integrante del Ministerio de las Fuerzas Armadas Revolucionarias (MINFAR). Esta Granja tiene sus áreas en lo fundamental dedicadas a la producción viandas, hortalizas, granos, frutales y otros renglones agropecuarios, en algunos casos con bajos rendimientos¹

En sentido general, según un estudio integral ejecutado por el Instituto de Suelos², los suelos de esta entidad productiva presentaban un estado de la fertilidad química variable, así como hay signos evidentes de la degradación de los suelos, debido en lo fundamental a la aplicación incorrecta de las tecnologías para el manejo de los agroecosistemas, lo que limita el rendimiento y los volúmenes de producción planificados.

Cabe destacar, que la fertilidad de los suelos, en particular la química, se considera un factor determinante en la disponibilidad de nutrientes para las plantas cultivadas (Fassbender, 1987), según este autor, es difícil comprender la fisiología de la nutrición de los cultivos económicos, sin un estudio adecuado de los indicadores edáficos que conforman la fertilidad y naturaleza química de los suelos, sobre todo, en las regiones tropicales.

El presente trabajo tiene como objetivos exponer, de manera sintetizada, los resultados alcanzados durante el estudio del estado de la fertilidad química de los suelos asociados a los sistemas de riego de la Granja Los Pinos, como base para su manejo sostenible.

Métodos

El territorio de la Granja Agrícola Los Pinos se localiza al sureste del municipio Melena del Sur en la provincia de Mayabeque, ubicada de manera específica entre Las Alegrías y Los Zapotes (Figura 1); cerca de 3 km del pueblo cabecera de esta unidad municipal del país. Cartográficamente, entre las coordenadas Norte 322 500-325 500 y Este 384 000-3387 500. La Granja tiene una extensión de 511,46 hectáreas.

El proceso para diagnosticar los tipos de suelos predominantes, así como el estado de su fertilidad y degradación de esta granja, se ejecutó a partir de un Proyecto de Ciencia, Tecnología e Innovación, desarrollado durante los años 2012-2015¹, Tecnología para el Análisis de Riesgos de la Degradación de los Suelos y el Agua de la Empresa Agropecuaria Militar del Este el cual era abarcador de un conjunto de objetivos, entre ellos cartográficos y SIG, los cuales no serán objetos de esta publicación.

Los suelos predominantes de acuerdo con la Nueva Versión de Clasificación Genética de los Suelos de Cuba (Hernández et al., 2015), son los Ferralíticos Rojos, representados por varios subtipos, cuyas superficies aparecen reflejadas en la Tabla 1. El subtipo Ferralítico Rojo compactado ocupa las mayores áreas de la Granja, seguido por el Ferralítico Rojo hidratado, mientras que el resto de los subtipos ocupan extensiones semejantes.

La Granja tiene establecida en sus áreas productivas para los cultivos 10 sistemas de riego con máquinas de pivote central eléctricas, los cuales se agrupan en dos conjuntos de fincas nombradas Alegría y Zapote. Las superficies de tierra que cubren cada uno de estos sistemas dentro de la Granja, aparecen en la Tabla 2.

Partiendo de la premisa anterior, para evaluar el estado de la fertilidad química de los suelos, en cada área asociada a un sistema de riego se realizó un muestreo³ en la capa de 0-30 cm, y la nueva versión de clasificación genética de los suelos de Cuba, según Hernández et al. (1999), para la cartografía detallada y evaluación integral de los suelos, así como la metodología del Instituto de Suelos⁴, para la cartografía agroquímica de los suelos. En todos los casos, el muestreos se realizó por cuadricula que abarcaban superficie de 5,0 ha cada una, conformándose una muestra por 20,0 submuestras, las muestras tomadas fueron posteriormente enviadas al laboratorio para proceder al análisis de las mismas.

En la evaluación del estado de la fertilidad se hizo énfasis en indicadores químicos, en tal sentido, se determinaron los siguientes: pH, cationes cambiables (Ca²⁺, Mg², K⁺ y Na⁺), Capacidad de intercambio Catiónico (CIC), Capacidad de intercambio de base (CCB), M.O, Nitrógeno, Fosforo y Potasio. En todos los casos los análisis se efectuaron de acuerdo con las metodologías establecidas en el Manual de Técnicas Analíticas del Instituto de Suelos e Instituto de Investigaciones del Tabaco^{5 6}. Los criterios de muy bajo, bajo, medio, alto y muy alto, fueron tomados de las categorías de rangos establecidas en cada técnica analítica empleada.

Resultados y Discusión

Los suelos Ferralíticos Rojos de los sistemas de riego de la Granja Los Pinos presentan un pH en KCl entre 7,08-7,60 (Tabla 3), los que se clasifican desde neutro hasta ligeramente básico⁴. En sentido general, los menores valores de este indicador se aprecian en los suelos donde se ubican los sistemas de riego Alegría, en particular, Alegría-1 y Alegría-2, mientras que los mayores tenores se aprecian en los suelos de los sistemas de riego Zapote, sobre todo, Zapote-6 y Zapote-7, donde el uso agrícola es más elevado, incluido un mayor uso de productos químicos y agua de riego con pH superior a 8,0 (John et al., 2015) ¹.

Los resultados obtenidos, demuestran que existe una tendencia a la elevación del pH hacia la zona alcalina en los suelos sometidos a la explotación agrícola de esta Granja, sobre todo en los sistemas de riego Zapote, relacionado con una mayor intensidad de uso agrícola.

El pH elevado se puede convertir en una limitante para el desarrollo adecuado de los cultivos que se producen en esta unidad productiva al impedir que los nutrientes esenciales puedan ser asimilados por las plantas. La elevación del pH en los suelos Ferralíticos de la provincia La Habana según los criterios planteados por Alfonso-Linares y Monedero (2004), y Hernández et al. (2014), se debe a la influencia antrópica lo que esta conllevando a una recalificación de los horizontes superiores e influyendo negativamente en los rendimientos y calidad de los cultivos de viandas, hortalizas y granos.

En los suelos Ferralíticos Rojos de la Granja Los Pinos, los contenidos de calcio en el complejo de intercambio oscilan entre 10,74-15,91 cmol (+).kg^-1 (Tabla 4), valores que se clasifican como medio⁴. En sentido general, los tenores de este catión son semejantes en los suelos de los sistemas de riego de Alegría, mientras que en los suelos de los sistemas de riego de Zapote hay mayores diferencias, presentando Zapote-2 las menores cantidades y Zapote-4 las mayores cuantías.

En la Tabla 4 se puede apreciar que los tenores del magnesio varían de 3,01-5,41 cmol (+).kg^-1 en los suelos Ferralíticos Rojos de los sistemas de riego de la Granja Los Pinos, magnitudes que pueden catalogarse de media⁴; este catión por sus valores ocupa el segundo lugar después del calcio en el complejo de intercambio de estos suelos. Los contenidos de Mg²⁺ en los suelos de los sistemas de riego Zapote son relativamente mayores que las cantidades que presentan los suelos de los sistemas de riego de Alegría. Los suelos de los sistemas de riego Zapote-5 y Zapote-6, tienen los contenidos más altos de este elemento en el complejo de intercambio y los menores se encuentran en los suelos de Alegría-1 y Alegría-3.

La presencia de mayores cantidades de calcio y magnesio en los suelos de los sistemas de riego Zapote parece estar relacionado con la intensidad en el uso agrícola de estas áreas, así como con los valores de estos cationes que tiene el agua de riego. La retención de estos elementos en la capa superficial se debe a los procesos de compactación que presentan los horizontes inferiores de los suelos Ferralíticos Rojos de la antigua provincia La Habana (Artemisa y Mayabeque⁷).

En el caso del potasio intercambiable, los valores son relativamente altos, sobre todo, en los suelos de los sistemas de riego de Alegría donde alcanzan cifras mayores de 0,96 cmol (+).kg^-1 (Tabla 4), clasificados como muy alto⁴, este fenómeno puede estar relacionado con la aplicaciones de fertilizantes minerales potásicos y la poca rotación de cultivos que se práctica en esta áreas (John et al., 2015). Por su parte, los tenores de sodio intercambiable son en sentido general, bajos y muy bajos en el complejo de intercambio de los suelos de los sistemas de riego evaluados, a pesar que el agua de riego tiene tenores altos de este elementos, lo que pudiera explicarse por su mayor movilidad en el suelo y su antagonismo con el potasio y el magnesio (Zapata, 2004; Ibáñez, 2007).

Por último, las CCB y la CIC presentan valores de medios y altos, en particular, en los suelos asociados a los sistemas de riego de Zapote, donde sobresalen por sus cantidades Zapote-4, Zapote-5 y Zapote-6. Los tenores menores de estos indicadores importantes de la fertilidad química de los suelos evaluados se encuentran en el sistema de riego Zapote-2. Por su parte la relación Ca/Mg, es en todo los casos inferior a diez, por lo que puede evaluarse como adecuada para el desarrollo normal de los cultivos agrícolas⁴.

Según los datos de la Tabla 5, los contenidos de materia orgánica oscilan entre 2,61-3,84% en los suelos Ferralíticos Rojos de los sistemas de riego de la Granja Los Pinos, estos valores son evaluados en las categorías de bajo a medio⁴. Los tenores más elevados se ubican en los suelos de los sistemas de riego Alegría, destacándose Alegría-3 y Alegría-4 por sus mayores cantidades en esta sustancia, mientras que las menores magnitudes se encuentran en los suelos de los sistemas de riego de Zapote, sobre todo, en Zapote-2, Zapote-6 y Zapote-7, lo que pudiera explicarse por una mayor explotación agrícola, el no aporte de materia orgánica a los suelos y ausencia de un programa de rotación de cultivo⁸.

Los contenidos de N-total oscilan desde 0,039 hasta 0,131% en los suelos Ferralíticos Rojos asociados a los sistemas de riego de la Granja Los Pinos (Tabla 5), clasificándose como muy bajo, bajo y medio⁴, en sentido general, los valores más elevados se encuentran en los suelos de los sistemas de riego de Alegría, mientras que los menores tenores se localizan en los suelos de los sistemas de riego Zapote. Como puede apreciarse, los contenidos de nitrógeno total en los suelos evaluados tienen el mismo comportamiento que los valores de la materia orgánica en cada sistema de riego estudiado, demostrando la relación directa que existe entre los compuestos orgánicos del suelo y la forma total de nitrógeno, reserva importante de este nutriente en el suelo para las plantas⁷.

Por otra parte, los valores de la relación C/N varían entre 16,72-38,95 (Tabla 5), valores que son evaluados de medio, alto⁴, en particular, se puede apreciar que en los suelos de los sistemas de riego Alegría-1, Zapote-2, Zapote-6 y Zapote-7, relación esta desproporcionada, lo que limita la mineralización del nitrógeno total (Vantour et al., 1980).

Después del carbono, el nitrógeno de la materia orgánica es el elemento más importante. Este nutriente en forma de N-total, no es aprovechado de manera directa por las plantas, tiene que ser mineralizado por los microorganismos, en este sentido, un papel significativo lo juega la relación C/N, en la medida que sus valores disminuyen por debajo de 20, aumenta la disponibilidad del nitrógeno en el medio en formas de amonio, nitratos y compuestos nitrogenados hidrolizables⁹.

Los contenidos de fósforo disponible varían entre 8,23 hasta 64,80 mg.Kg^-1 en los suelos estudiados (Tabla 6), estos valores se evalúan como bajos, medios, altos y muy altos⁴. Se puede apreciar que las cantidades presentes de este nutriente son mayores en los suelos de los sistemas Alegría, sobre todo, en Alegría-1 y Alegría-2, mientras que los menores tenores los poseen los suelos de los sistemas de riego Zapata, en particular, Zapata-2 y Zapata-4. Este fenómeno para estar relacionado con las aplicaciones de los fertilizantes fosfatados, que en muchos casos sobrepasan las normas exigidas por los cultivos, así como una mayor retención de este nutriente por los constituyentes químico-mineralógicos de los suelos⁷.

En los suelos Ferralíticos Rojos asociados a los sistemas de riego de la Granja Los Pinos los contenidos de potasio disponible para la plantas oscilan desde 14,66 hasta 61,06 mg.kg^-1 (Tabla 6), estos valores de potasio se clasifican como medios, altos y muy altos de acuerdo con las categorías establecidas en el Manual de Técnicas Analíticas del Instituto de Suelos⁴. Puede apreciarse que todos los suelos de los sistemas de riego Alegría presentan cantidades muy alta de este nutriente, mientras que en los suelos de los sistemas de riego Zapote, se encuentra una mayor variabilidad de los tenores de este elemento, sobresaliendo por sus magnitudes menores los sistemas de riego Zapote-2 y Zapote-4. El potasio como lo señalan algunos autores (Fassbender, 1987; Zapata, 2004), tiende acumularse en los suelos tropicales, debido generalmente a las elevadas demandas que hacen la mayoría de los cultivos de esta región, alcanzado una gran variabilidad espacial.

El fósforo y potasio son dos elementos esenciales para la nutrición de las plantas, los que unido al nitrógeno, forman los tres elementos mayores utilizados en la fertilización de los cultivos (Sánchez, 1981; Fassbender, 1987). En general, las formas del P-móvil y K-móvil, también consideradas disponibles, constituyen las principales fuentes directas de nutrición fosfórica y potásica de las plantas en los suelos, manteniendo un equilibrio dinámico con las fracciones activas de estos dos elementos (Valdés et al., 1985).

Conclusiones