ORIGINAL ARTICLE
 
Structure Degradation in an Agrogenic Soil. Analysis of Incident Factors and Associated Conservation Measures
 

iDMSc. Sol Desireet Santander-MendozaIInstituto de Suelos. Boyeros, La Habana, Cuba.*✉:sol.santander@isuelos.cu

iDMSc. María del Carmen Falcón-AcostaIIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDIng. Maylin Suárez-SantanaIIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDIng. José Luis Durán-ÁlvarezIIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

 

IInstituto de Suelos. Boyeros, La Habana, Cuba.

IIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

 

*Author for correspondence: Sol Desireet Santander-Mendoza, e-mail: sol.santander@isuelos.cu

 

ABSTRACT

The Ferrallitic soils of Havana-Matanzas Plain have been subjected to degradation processes of natural or anthropogenic origin. Their physical properties are often affected, with effects on plant growth, yield and quality of crops, also increasing vulnerability to erosion. The following work was carried out at “El Mamey” Farm, near San José de las Lajas (Mayabeque Province, Cuba) and dedicated to the cultivation of vegetables and flowers. At each sample point, a macromorphological description of the soil and determinations of organic matter, mechanical composition, apparent density, porosity and percentage of aggregation were made. From the results obtained, the structural stability index was calculated, as well as correlations of some of these variables with the organic matter of the soil, in order to identify the main incident factors in physical degradation, which suggested processes of anthropogenic origin. Based on their analysis, conservation measures are suggested in order to promote the recovery of the soil and improve the sustainability of production.

Keywords
Ferralitic soils; Physical Properties; Macromorphological Description.
 
 
 
INTRODUCTION

The structure is the arrangement of the primary soil particles in hierarchical units, the configuration of their solid and fluid phases at a given moment (Kay y Angers, 2000KAY, B.D.; ANGERS, D.A.: Soil Structure, Ed. CRC Press, Sumner M: Handbook of Soil Science ed. , ISBN-978-0-8493-3136-7, Boca Raton, USA, 2000. ). It is a multifactorial condition, associated with agronomic and environmental processes, part of edaphogenesis and influenced by management (Lobo & Pulido, 2011LOBO, D.; PULIDO, M.: ¨Métodos e índices para evaluar la estabilidad estructural de los suelos¨, Venesuelos, ISSN-1315-0359, 14(1): 22-37, 2011. ). Lal et al. (2007)LAL, R.; FOLLETT, R.F.; STEWART, B.A.; KIMBLE, J.M.: ¨Soil carbon sequestration to mitigate climate change and advance food security¨, Soil science, ISSN-0038-075X, 172(12): 943-956, 2007. its deterioration causes compaction, accelerates erosion, generates water / air imbalance and consequently, reduces fertility.

The structure develops through physicochemical mechanisms (flocculation, cementation, adhesion, cationic bridges, hydrogen bonds), with the intervention of the edaphic biota (Kemper & Rosenau, 1986KEMPER, W.; ROSENAU, R.: Aggregate stability and size distribution, Ed. Soil Science Society of America, Methods of Soil Analysis, Part 1, Physical and Mineralogical Methods ed. , vol. 5, ISBN-978-0-89118-864-3, USA, 1986. ; Six et al., 2004SIX, J.; BOSSUYT, H.; DEGRYZE, S.; DENEF, K.: ¨A history of research on the link between (micro) aggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics¨, Soil and Tillage Research, ISSN-0167-1987, 79(1): 7-31, 2004. ; Lehmann & Rillig, 2015LEHMANN, A.; RILLIG, M.: ¨Understanding mechanisms of soil biota involvement in soil aggregation: A way forward with saprobic fungi?¨, Soil Biology and Biochemistry, ISSN-0038-0717, 1879-3428, 88: 298-302, 2015. ). According to Totsche et al. (2017)TOTSCHE, K.; AMELUNG, W.; GERZABEK, M.; GUGGENBERGER, G.; KLUMPP, E.; KNIEF, C.; LEHNDORFF, E.; MIKUTTA, R.; PETH, S.; PRECHTEL, A.; RAY, N.; KO ̈GEL, K.I.: ¨Microaggregates in soils¨, J. Plant Nutr. Soil Sci, ISSN-1522-2624, 1-33, 2017. the formation of microaggregates comes from the reaction among clays, polyvalent cations and soil organic matter (SOM). According to Tisdall & Oades (1982)TISDALL, J.M.; OADES, J.M.: ¨Organic matter and water‐stable aggregates in soils¨, Journal of soil science, ISSN-0022-4588, 33(2): 141-163, 1982. there is a spatial and hierarchical scale of these mechanisms in which Oades (1984)OADES, J.M.: ¨Soil organic matter and structural stability: mechanisms and implications for management¨, Plant and soil, ISSN-1573-5036, 76(1): 319-337, 1984. suggested the formation of microaggregates within macroaggregates, a concept that has been corroborated based on the dynamics of the SOM (Plante et al., 2002PLANTE, A.; ALONSO, Y.; MCGILL, W.: ¨A modeling approach to quantifying soil macroaggregate dynamics¨, Canadian Journal of Soil Science, ISSN-0008-4271, 1918-1841, 82(2): 181-190, 2002. ; Simpson et al., 2004SIMPSON, R.T.; FREY, S.D.; ABU, J.B.; THIET, R.K.: ¨Preferential accumulation of microbial carbon in aggregate structures of no‐tillage soils¨, Soil Science Society of America Journal, ISSN-0361-5995, 68(4): 1249-1255, 2004. ; Kravchenko et al., 2015KRAVCHENKO, A.; NEGASSA, W.; GUBER, A.; RIVERS, M.: ¨Protection of soil carbon within macro-aggregates depends on intra-aggregate pore characteristics, Sci. Rep., 5, 16261¨, Nature.Scientific Reports, ISSN-2045-2322, (5), 2015. ). These microaggregates constitute the largest carbon reservoir in the soil and are essential for its capture (Blanco & Lal, 2004BLANCO, C.H.; LAL, R.: ¨Mechanisms of carbon sequestration in soil aggregates¨, Critical reviews in plant sciences, ISSN-0735-2689, 23(6): 481-504, 2004. ; Fan et al., 2020FAN, R.; DU, J.; LIANG, A.; LOU, J.; LI, J.: ¨Carbon sequestration in aggregates from native and cultivated soils as affected by soil stoichiometry¨, Biology and Fertility of Soils, ISSN-1432-0789, 56(8): 1109-1120, 2020. ).

Aggregation can be described qualitatively by observing morphological characteristics in the field and quantitative, using image analysis techniques or by measuring pore size distribution or connectivity. Other analytical procedures are based on the partial rupture of the structural units, the evaluation of the distribution of the sizes of the resulting fragments and their stability in the face of various types of disturbance.

Pieri (1995)PIERI, C.: ¨Long-term soil management experiments in semiarid Francophone Africa¨, Advances in Soil Science, ISSN-0176-9340, 225-264, 1995. y Astier et al. (2002)ASTIER, C.M.; MAASS, M.M.; ETCHEVERS, B.J.: ¨Derivación de indicadores de calidad de suelos en el contexto de la agricultura sustentable¨, Agrociencia, ISSN-2521-9766, 36(5): 605-620, 2002. stated that soil fertility integrates physical, chemical and biological attributes. According to García et al. (2012)GARCÍA, Y.; RAMÍREZ, W.; SÁNCHEZ, S.: ¨Indicadores de la calidad de los suelos: una nueva manera de evaluar este recurso¨, Pastos y forrajes, ISSN-0864-0394, 35(2): 125-138, 2012. , physical factors explain much of the decrease in crop yields, while Orellana (2009)ORELLANA, J.A. de: ¨La estructura en suelos de tierra fina.¨, Revista FAVE. Sección Ciencias Agrarias, ISSN-1666-7719., 8(2), 2009. highlights that an adequate and durable soil structure is essential for the development of sustainable agriculture systems.

In this sense, the degradation process of the Ferrallitic soils of Havana-Matanzas Plain has been studied (Morell et al. (2006) MORELL, F.; HERNÁNDEZ, A.; FERNÁNDEZ, F.; TOLEDO, Y.: ¨Caracterización agrobiológica de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la región de San José de las Lajas, en relación con el cambio en el manejo agrícola¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 27(4): 13-18, 2006. ; Hernández et al. (2006)HERNÁNDEZ, A.; MORELL, F.; MORALES, M.; BORGES, Y.; ASCANIO, O.: ¨Cambios globales en los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados (Nitisoles ferrálicos, ródicos, éutricos) de Cuba¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, (2): 41-50, 2006. ; Morell et al. (2006)MORELL, F.; HERNÁNDEZ, A.; FERNÁNDEZ, F.; TOLEDO, Y.: ¨Caracterización agrobiológica de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la región de San José de las Lajas, en relación con el cambio en el manejo agrícola¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 27(4): 13-18, 2006. ; Hernandez et al. (2013)HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. emphasizing, the relationship between the increase in anthropic action and its effects on its physical, chemical and biological indicators. In the present work, an exploration of the available methodologies for the study of the soil structure was carried out, emphasizing the comparison of field observation and analytical determinations and the calculation of various structural stability indices in order to identify the factors generating degradation; conservation measures were defined based on the latter.

MATERIALS AND METHODS

The work was carried out at “El Mamey” Farm, located in the San José de las Lajas Municipality, Mayabeque Province, Cuba and dedicated to various crops of vegetables, meats and flowers. These soils correspond to Havana-Matanzas Plain, of karstic origin, with a humid tropical climate. Five sampling points were chosen based on the topography of the terrain, which has two slight slopes. In the first of them (5% slope) three points were located (1.1, 1.2 and 1.3 at the beginning, middle and end of the slope, respectively) and in the second (8%), of shorter length, the two were located (2.1 and 2.2) remaining at the beginning and end of it.

In each of them, a 50 cm excavation was carried out to evaluate the color, structure and texture, using the Munsell® Table, observation and organoleptic method, respectively. In addition, cylinders were taken to determine humidity NC: 110:2010 (2010)NC: 110: 2010: Calidad del suelo. Determinación de la humedad, Oficina Nacional de Normalización, La Habana, Cuba, 2010. , apparent density ISO 11272: 2017 (2017)ISO 11272: 2017: Soil quality - Determination of dry bulk density, International Standard Organization, La Habana, Cuba, 2017. , total porosity, capillary and aeration NC: 1045: 2014 (2014)NC: 1045: 2014: Calidad del Suelo. Determinación de la porosidad, Oficina Nacional de Normalización, La Habana, Cuba, 2014. and soil samples to perform organic matter analysis NC: 51: 1999 (1999)NC: 51: 1999: Calidad del suelo-Análisis Químico-Determinación del Porciento de Materia Orgánica, Oficina Nacional de Normalización, La Habana, Cuba, 1999. , mechanical composition (Bouyucos) and distribution and stability of aggregates NC 1044: 2014 (2014)NC 1044: 2014: Calidad del Suelo. Determinación de la estabilidad estructural, Oficina Nacional de Normalización, La Habana, Cuba, 2014. . From these data, the structural stability index was calculated using the equation: Ie = Σ (% ag> 0.25 mm (Ts) / Σ (% ag> 0.25 mm (Th).

RESULTS AND DISCUSSION
Observation of the Macromorphological Characteristics of the Soil

At each sampling point, a 50 cm excavation was made, where two layers were distinguished. The summary of the results obtained is shown in Table 1:

Pedogenesis and agrogenic evolution were evident in the morphological characteristics of the soil (Lebedeva et al., 2005LEBEDEVA, I.; TONKONOGOV, V.; GERASIMOVA, M.: ¨Anthropogenic pedogenesis and the new classification system of Russian soils¨, Eurasian Soil Sci, ISSN-1064-2293, 38(10): 1026-1031, 2005. ). The reddish tones, typical of ferralitization, are associated with alteration processes of the parent materials under conditions of high temperature, rapid degradation of OM and high release of iron. They are also indicative of high weathering, low fertility and preeminence of oxidation processes (Ovalles, 2003OVALLES, F.: ¨El Color del Suelo: definiciones e interpretación¨, Revista Digital del Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias de Venezuela, CENIAP Hoy, ISSN-1690-4117, : 12-21, 2003. ).

The granular structure observed is characteristic of A horizons of soils with little OM, and a consequence of the decrease in the porosity of the aggregates due to the predominance of clay over organic matter in the flocculation process Hernandez et al. (2013)HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. . This characteristic favors the compaction observed in the second layers of points 1.1, 2.1 and 2.2 (“plow layers”), as well as the presence of orange and gray speckles, which show poor drainage.

Hernandez et al. (2013)HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. associate these conditions with the degradation of red Ferralitic soils as a consequence of inadequate agricultural management. According to these authors, the formation of plow layers is the result of the destruction of the soil structure and the increase in the content of dispersed clays in the upper horizon.

Apparent Density (Da):

The values obtained for the apparent density (Da) are shown in Figure 1

 
FIGURE 1.  Apparent Density (kg / m3).
 

Values ​​greater than the 0.9 - 1.16 kg / m3 range were obtained, referential for this type of soil up to 1 m deep (Martín & Duran (2011)MARTÍN, N.J.; DURAN, A.J.L.: El suelo y su fertilidad, Ed. Félix Varela, ISBN-978-959-07-1418-4, La Habana, Cuba, 2011. although they coincide with those reported by Hernandez et al. (2013)HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. , who attribute such differences to the intensive anthropogenesis suffered by these soils, without recent subsolation work. The highest values correspond to the second layers of sample points 1.1, 2.1 and 2.2, coinciding with the finding of the compacted layers in the excavation carried out.

At all points there are restrictions for radical growth, except for 2.1.1, since the apparent density exceeds 1.25 kg / m3 (Martín & Duran, 2011MARTÍN, N.J.; DURAN, A.J.L.: El suelo y su fertilidad, Ed. Félix Varela, ISBN-978-959-07-1418-4, La Habana, Cuba, 2011. ). Compaction negatively affects root penetration, gas exchange, infiltration, and water retention; and as a consequence, microbial activity, nutrient absorption and mineralization processes (Six et al., 2004SIX, J.; BOSSUYT, H.; DEGRYZE, S.; DENEF, K.: ¨A history of research on the link between (micro) aggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics¨, Soil and Tillage Research, ISSN-0167-1987, 79(1): 7-31, 2004. ; Morell & Hernández, 2008MORELL, P.F.; HERNÁNDEZ, J.A.: ¨Degradación de las propiedades agrobiológicas de los suelos Ferralíticos rojos lixiviados por la influencia antrópica y su respuesta agroproductiva al mejoramiento¨, Agronomía Tropical, ISSN-0002-192X, 58(4): 33-343, 2008. ; Obour et al., 2017OBOUR, P.B.; SCHJØNNING, P.; ALONSO, Y.; MUNKHOLM, L.: ¨Subsoil compaction assessed by visual evaluation and laboratory methods¨, Soil and Tillage Research, ISSN-0167-1987, 173: 4-14, 2017. ).

This compaction is conditioned by the history of land use and management, which makes apparent density a very dynamic indicator of physical deterioration Shafiq et al. (1994SHAFIQ, M.; HASSAN, A.; AHMAD, S.: ¨Soil physical properties as influenced by induced compaction under laboratory and field conditions¨, Soil and Tillage Research, ISSN-0167-1987, 29(1): 13-22, 1994. ; Totsche et al. (2017)TOTSCHE, K.; AMELUNG, W.; GERZABEK, M.; GUGGENBERGER, G.; KLUMPP, E.; KNIEF, C.; LEHNDORFF, E.; MIKUTTA, R.; PETH, S.; PRECHTEL, A.; RAY, N.; KO ̈GEL, K.I.: ¨Microaggregates in soils¨, J. Plant Nutr. Soil Sci, ISSN-1522-2624, 1-33, 2017. ; Al-Shammary et al. (2018)AL-SHAMMARY, A.A.G.; KOUZANI, A.Z.; AKIF K; KHOO, S.Y.; NORTON, M.: ¨Soil bulk density estimation methods: a review¨, Pedosphere, ISSN-1002-0160, 28(4): 581-596, 2018. , with sensitivity for short-term estimates, as it is accompanied by other physical and biological indicators (Doran, 1994DORAN, J.W.: Defining soil quality for sustainable environment, Ed. Wisconsin, US: Soil Science Society of America, ISBN-0-89118-807-X, USA, 1994. ).

Mechanical Composition and Organic Matter

The results obtained are shown in Table 2:

 
TABLE 1.  Macromorphological description of the sample points
Sampling point1.11.21.32.12.2
Genetic Classification (IS, 1999INSTITUTO DE SUELOS: Nueva versión de la Clasificación genética de los Suelos de Cuba, Ed. Ministerio de la Agricultura, pp. 64, ISBN-978-959-246-022-5, La Habana, Cuba, 1999. ).Ferralitic Yellowish Leached SoilFerralitic Yellowish Leached SoilLeaching Red Ferralitic SoilFerralitic Yellowish Leached SoilLeaching Red Ferralitic Soil.
Layer 1
Depth0 - 21 cm0 - 19 cm0 - 20 cm0 - 20 cm0 - 20 cm
Colour

  • 5YR 4/6

  • (dry)

  • 7.5 YR 3/4 (damp)

  • 5 YR 5/8 (dry)

  • 5 YR 4/6 (damp)

  • 2.5 YR 4/4 (dry)

  • 2.5YR 2.5/3 (damp)

  • 2.5 YR 4/6 (dry)

  • 2.5 YR 3/6 (damp)

  • 10 R 3/4 (dry)

  • 10 R 3/6 (damp)

TextureClay loamClay loamClay loamClayeyClayey
StructureGranular, coarse.Granular, medium.Granular, coarse.Granular, medium.Granular, coarse.
Other featuresAccentuated hydromorphy at 17 cm.Does not presentShot. Rock fragments (≈ 1% - 2%).Does not presentDoes not present
Layer 2
Depth 22 - 50 cm20 - 50 cm21 - 50 cm21 - 33 cm20 - 40 cm
Colour

  • 7.5 YR 5/8 (dry)

  • 7.5 YR 4/6 (damp)

  • 5 YR 4/6 (dry)

  • 7.5 YR 4/4 (damp)

  • 10 YR 4/6 (dry)

  • 10 YR 3/3 (damp)

2.5 YR 4/6 (seco) (dry) 2.5 YR 3/6 (damp)

  • 10 R 3/(dry)

  • 10 R –

  • (damp)

TextureClayeyClay loamClay loamClayeyClayey
StructureGranular, coarse.Granular, coarse.Granular, coarse.Granular, coarse.Granular, coarse.
Other featuresCompacted layer (plow layer) at 24 cm. Accentuated hydromorphy (yellow, orange and gray speckles, ≈ 10%). Presence of manganese and iron.Does not present

  • Diffuse limit . Mottled (≈ 10%) grayish brown.

  • Rock fragments (≈ 1% - 2%) of the total mass.

Mottled with small lighter spots (≈ 10%). Compacted layer (plow layer) developed. Small clods, evidence of redox processes.Mottled. Compacted layer (plow layer) at 20 cm. Black small clods, ≈5% of the mass. Sliding faces. ("Slickensides")
 

 
TABLE 2.  Particle size distribution and percentage of organic matter
Sampling pointDepth. (cm)% MOS< 2mm (%Clays)0,002 a 0,01 mm (%Fine slime)0,01 a 0,02 mm (%Thick slime)0,02 a 0,2 mm (%Fine sand)0,2 a 2 mm (%Gross sand)
1.1.10-211,7362,877,544,1713,291,73
1.1.222-501,0974,827,168,166,451,09
1.2.10-192,1264,939,436,519,262,12
1.2.220-501,2773,258,538,657,321,27
1.3.10-202,3663,7712,4310,527,452,36
1.3.221-501,3274,826,439,718,121,32
2.1.10-202,0564,5613,0310,996,842,05
2.1.221-331,5879,825,984,108,431,58
2.2.10-201,7565,9310,856,967,651,75
2.2.220-401,2678,068,674,028,111,26
 

At all points there was agreement of the analytical results with those from the field observation (Table 1) in relation to the texture and there was a higher content of the percentage of clay particles (less than 0.002 mm) in layers 2; phenomenon attributable to the movement of soil particles through the profile as a consequence of the destruction of the structure in the upper layers (Hernandez et al., 2013HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. ).

There is also evidence of a marked predominance of small particles (between 0.002 to 0.01 mm) in the composition of the soil, a condition that provides low structural stability and a high susceptibility to separation from the impact of raindrops due to the less energy than these particle sizes require to separate from the aggregates (Lobo, 1990LOBO, L.D.: ¨Perdidas de agua, suelo y nutrimentos en un alfisol de Chaguaramas, estado Guarico, bajo coberturas diferentes.¨, Agronomia Tropical (Venezuela). Serie Edafologica.(Ene-Jun, ISSN-0002-192X, 40(1-3): 79-89, 1990. ).

On the other hand, the organic matter of the soil presents low values, coinciding with other authors in the same type of soil (Hernández et al., 2006HERNÁNDEZ, A.; MORELL, F.; MORALES, M.; BORGES, Y.; ASCANIO, O.: ¨Cambios globales en los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados (Nitisoles ferrálicos, ródicos, éutricos) de Cuba¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, (2): 41-50, 2006. ; Hernandez et al., 2013HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. ) and tends to be lower in the eroded parts and higher in the deposition area, due to the effect of the slope.

Porosity

The results obtained for the evaluation of porosity (total, capillary and of aeration) are shown in Figure 2:

 
FIGURE 2.  Distribution of Porosity Percentages.
 

The percentage of total porosity is close to 50%, a value considered ideal (Martín & Duran, 2011MARTÍN, N.J.; DURAN, A.J.L.: El suelo y su fertilidad, Ed. Félix Varela, ISBN-978-959-07-1418-4, La Habana, Cuba, 2011. ), with an equitable distribution of capillary and aeration pores in almost all points of the upper layers, except points 1.1.2, 2.1 .2 and 2.2.2, where the total porosity was found around 10% below this value. As it can be seen, these points correspond to the compacted layers, with "plow layers".

In most of the points there is also a predominance of the percentage of capillary pores over the aeration pores, a characteristic condition of clay textures. This effect is more accentuated in layer 2 samples and increases the moisture retention capacity of the soil; however, it can also affect the water / air balance and the movement of O2 and CO2, increasing the areas with anaerobic conditions. This generates a reduction in denitrification, loss of nutrients in the roots and changes in the metabolism of plants, causing adverse effects on the crop (Bünemann et al., 2018BÜNEMANN, E.K.; BONGIORNO, G.; BAI, Z.; CREAMER, R.E.; DE DEYN, G.; DE GOEDE, R.; FLESKENS, L.; GEISSEN, V.; KUYPER, T.W.; MÄDER, P.: ¨Soil quality-A critical review¨, Soil Biology and Biochemistry, ISSN-0038-0717, 120: 105-125, 2018. ). In the compacted layers (1.1.2, 2.1.1, 2.2.2), in addition, percentages of aeration pores less than 10% were found, a value considered minimum according to (Hillel, 1994HILLEL, D.: Introduction to Environmental Soil Physics, Ed. Elseiver Academic Press, pp. 385, ISBN-978-0-12-348655-4, Amsterdam, 1994. ; 2003HILLEL, D.: Introduction to environmental soil physics, Ed. Elseiver Academic Press, ISBN-0-08-049577-X, Amsterdam, 2003. ; 2013HILLEL, D.: Introduction to soil physics, Ed. Elseiver Academic Press, ISBN-0-08-091869-7, Amsterdam, 2013. ), quantitatively showing the structural limitations identified qualitatively in observation of the ground.

Aggregation
Distribution of Aggregate Sizes and their Stability

The determination of particle sizes was carried out using dry and wet sieving, obtaining the results shown in Figure 3:

 
FIGURA 3.  Aggregate size distribution and stability index.
 

In general, the percentage of aggregation is close to 40%, resulting lower in the sampling points of transect 2, and in the lower layers of each sampling point. The formation and stability of the aggregates depend both on pedological factors, such as the predominance of clay particles, which limit the spaces in the soil structure and the existence of microaggregates over macroaggregates. It also depends on anthropic factors such as tillage, which repeatedly exposes the organic fractions of the soil related to macroaggregates to aeration and oxidation, causing their decrease (Shepherd et al., 2001SHEPHERD, T.; SAGGAR, S.; NEWMAN, R.; ROSS, C.; DANDO, J.: ¨Tillage-induced changes to soil structure and organic carbon fractions in New Zealand soils¨, Australian Journal of Soil Research, ISSN-1838-6768, 0004-9573, 39(3): 465-489, 2001. ).

For its part, the structural stability index (Ie), based on the ratio of stable aggregates in water / total aggregates, allows us to summarize the interaction of the aforementioned factors Menon et al. (2020)MENON, M.; MAWODZA, T.; RABBANI, A.; BLAUD, A.; LAIR, G.J.; BABAEI, M.; KERCHEVA, M.; ROUSSEVA, S.; BANWART, S.: ¨Pore system characteristics of soil aggregates and their relevance to aggregate stability¨, Geoderma, ISSN-0016-7061, 1872-6259, 366: 114-259, 2020. , quantifying the resistance to change (maintenance of the structure) of the aggregates in response to the application of mechanical stress (Diaz et al., 2002DIAZ, Z.M.; GROVE, J.H.; PERFECT, E.: Aggregation, fragmentation and structural stability measurenment, Ed. Marcel Dekker, Encyclopedia of Soil Science ed. , ISBN-0-8247-0634-X, 2002. ). In general, greater stability was found in the upper layers and poor stability in the points with the presence of compacted layers.

Relationship of Aggregation with Soil Organic Matter

In order to explore the possible relationships between% SOM and some evaluated physical indicators, the correlations shown in the graphs of Figures 4, 5 and 6 were calculated.

Figures 4, 5 and 6 show the correlations found between the OM percentage and apparent density, the total aggregation percentage and structural stability, finding R2 values ​​greater than 0.6 in the three cases, which coincides with Shepherd et al. (2001)SHEPHERD, T.; SAGGAR, S.; NEWMAN, R.; ROSS, C.; DANDO, J.: ¨Tillage-induced changes to soil structure and organic carbon fractions in New Zealand soils¨, Australian Journal of Soil Research, ISSN-1838-6768, 0004-9573, 39(3): 465-489, 2001. ; Pulido et al. (2009)PULIDO, M.M.A.; LOBO, L.D.; LOZANO, P.Z.: ¨Asociación entre indicadores de estabilidad estructural y la materia orgánica en suelos agrícolas de Venezuela¨, Agrociencia, ISSN-1405-3195, 43(3): 221-230, 2009. ; Hernandez et al., (2013)HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. . Such results highlight the need to quantify the amount and type of OM when evaluating the structural state of the soil. In general, SOM promotes the stability of aggregates by reducing the swelling and permeability of the aggregate, reducing the destructive forces of the burst phenomenon, and increasing their intrinsic strength Fortun & Fortun (1989)FORTUN, C.; FORTUN, A.: ¨Diversos aspectos sobre el papel de la materia orgánica humificada en la formación y estabilización de los agregados del suelo¨, En: Anales de edafologia y agrobiologia, ISBN-0365-1797, pp. 185-204, 1989. , since they link physics and chemically the primary particles in the aggregates (Lado et al., 2004LADO, M.; BEN-HUR, M.; SHAINBERG, I.: ¨Soil wetting and texture effects on aggregate stability, seal formation, and erosion¨, Soil Science Society of America Journal, ISSN-0361-5995, 68(6): 1992-1999, 2004. ).

There is a bidirectional relationship between SOM and aggregation: the effectiveness of SOM in forming stable aggregates is related to its decomposition rate, which in turn, depends on its physical and chemical protection and microbial action (Blanco y Lal, 2004BLANCO, C.H.; LAL, R.: ¨Mechanisms of carbon sequestration in soil aggregates¨, Critical reviews in plant sciences, ISSN-0735-2689, 23(6): 481-504, 2004. ; Pulido et al., 2009PULIDO, M.M.A.; LOBO, L.D.; LOZANO, P.Z.: ¨Asociación entre indicadores de estabilidad estructural y la materia orgánica en suelos agrícolas de Venezuela¨, Agrociencia, ISSN-1405-3195, 43(3): 221-230, 2009. ) and in turn, the stability of the macroaggregates constitutes a crucial factor in the stabilization of OM in the long term (Six et al., 2004SIX, J.; BOSSUYT, H.; DEGRYZE, S.; DENEF, K.: ¨A history of research on the link between (micro) aggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics¨, Soil and Tillage Research, ISSN-0167-1987, 79(1): 7-31, 2004. ).

Bernal & Hernández (2017)BERNAL, F.A.; HERNÁNDEZ, J.A.: ¨Influencia de diferentes sistemas de uso del suelo sobre su estructura¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 38(4): 50-57, 2017. point out that the mineralization and loss of organic matter (OM) is a preponderant factor in the decrease of the aggregation of the Ferralitic soils studied. According to Six et al. (2004)SIX, J.; BOSSUYT, H.; DEGRYZE, S.; DENEF, K.: ¨A history of research on the link between (micro) aggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics¨, Soil and Tillage Research, ISSN-0167-1987, 79(1): 7-31, 2004. this effect is evidenced with greater emphasis on the loss of macroaggregates, as has been observed, since their formation is due to the presence of organic matter (OM) recently contributed, with less stability than that of microaggregates. ; whose cementing agent corresponds to OM that is more humified, and therefore more resistant to degradation. Bernal & Hernández (2017)BERNAL, F.A.; HERNÁNDEZ, J.A.: ¨Influencia de diferentes sistemas de uso del suelo sobre su estructura¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 38(4): 50-57, 2017. highlight that in Ferralitic soils, iron, clays and OM interactions influence on the formation of microaggregates and their stability.

 
FIGURE 4.  Correlation between apparent density and organic matter.
 

 
FIGURE 5.  Correlation between percentage of organic matter and percentage of aggregation.
 

 
FIGURE 6.  Correlation between percentage of organic matter and the structural stability index.
 

Soil Conservation Plan for the Soils of "El Mamey"Farm

According to Hernandez et al. (2013)HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. since the beginning of the 19th century, the need to restore the fertility of red Ferralitic soils has been raised due to the intensity of exploitation since colonial times. Hernández et al. (2006)HERNÁNDEZ, A.; MORELL, F.; MORALES, M.; BORGES, Y.; ASCANIO, O.: ¨Cambios globales en los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados (Nitisoles ferrálicos, ródicos, éutricos) de Cuba¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, (2): 41-50, 2006. ; Morell et al. (2006)MORELL, F.; HERNÁNDEZ, A.; FERNÁNDEZ, F.; TOLEDO, Y.: ¨Caracterización agrobiológica de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la región de San José de las Lajas, en relación con el cambio en el manejo agrícola¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 27(4): 13-18, 2006. and Hernandez et al. (2013)HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. have found results that show changes in the properties of these soils as a consequence of their agricultural use, a phenomenon that has been described as agrogenic evolution (Lebedeva et al., 2005LEBEDEVA, I.; TONKONOGOV, V.; GERASIMOVA, M.: ¨Anthropogenic pedogenesis and the new classification system of Russian soils¨, Eurasian Soil Sci, ISSN-1064-2293, 38(10): 1026-1031, 2005. ).

Conventional intensive agricultural exploitation is characterized by numerous tillage tasks, which result in the oxidation of organic matter in the soil, with the consequent breakdown of aggregates and loss of structure Cooper et al. (2005)COOPER, M.; VIDAL, T.P.; CHAPLOT, V.: ¨Origin of microaggregates in soils with ferralic horizons¨, Sci Agric, ISSN-1678-992X, 62: 256-263, 2005. , evident both in the observation of the microcalicatas as in the analytical results. Both phenomena lead to compaction, evident in the increase in the value of the apparent density and the decrease in the porous spaces obtained.

From these, five signs of physical degradation and the affected soil "functions" were identified, from which seven conservation measures are proposed, divided into two stages, in order to recover the physical condition of the soil, improve its fertility and increase the sustainability of agricultural activity (Figure 7).

 
FIGURE 7.  Conservation Plan for the “El Mamey” Farm, designed to restore the affected soil functions, according to the analysis of the values obtained in the field observation and the physical indicators.
 

CONCLUSIONS

From the work carried out, the usefulness of field methods (direct observation) in conjunction with analytical procedures in the study of soil structure was evidenced. The preeminence of compaction was observed as the main degrading factor of the soil, emphasizing the processes of agrogenic origin, as well as the relationship of the percentage of soil organic matter (OM) with structural stability. Relationships between the evidence of soil deterioration, the affected functions and the associated conservation measure (s) were also presented.

 
 
 

 

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NOTES

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Received: 10/02/2021

Accepted: 20/09/2021

 
 

Sol Santander-Mendoza, Investigadora, Lic. en Biología. MSc. En Agroecología. Esp. Recuperación de Suelos, Instituto de Suelos. Boyeros, La Habana, Cuba, e-mail: sol.santander@isuelos.cu

Maria del Carmen Falcón-Acosta, Profesora, Ing. Agrónoma. MSc. Ciencias del Suelo, Universidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, e-mail: mfalcon@unah.edu.cu

Maylin Suárez-Santana, profesora, Ing. Agrónoma, Universidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, e-mail: msuarez@unah.edu.cu

José Luis Durán-Alvarez, Profesor Consultante, Universidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, e-mail: duran@unah.edu.cu

The authors of this work declare no conflict of interests.

 

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ARTÍCULO ORIGINAL
 
Degradación de estructura en un suelo agrogénico: análisis de factores incidentes, medidas de conservación asociadas
 

iDMSc. Sol Desireet Santander-MendozaIInstituto de Suelos. Boyeros, La Habana, Cuba.*✉:sol.santander@isuelos.cu

iDMSc. María del Carmen Falcón-AcostaIIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDIng. Maylin Suárez-SantanaIIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDIng. José Luis Durán-ÁlvarezIIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

 

IInstituto de Suelos. Boyeros, La Habana, Cuba.

IIUniversidad Agraria de La Habana, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

 

*Author for correspondence: Sol Desireet Santander-Mendoza, e-mail: sol.santander@isuelos.cu

 

RESUMEN

Los suelos Ferralíticos de la llanura Habana - Matanzas han sido sometidos a procesos de degradación de origen natural o antropogénico. Las propiedades físicas de los mismos suelen ser afectadas, con efectos sobre el crecimiento de las plantas, el rendimiento y la calidad de las cosechas, incrementando también la vulnerabilidad a la erosión. El siguiente trabajo se realizó en la Finca “El Mamey”, cercana a San José de las Lajas (Provincia Mayabeque, Cuba) y dedicada al cultivo de hortalizas y flores. En cada punto muestral se realizó una descripción macromorfológica del suelo y determinaciones de: materia orgánica, composición mecánica, densidad aparente, porosidad y porcentaje de agregación. A partir de los resultados obtenidos se calculan el índice de estabilidad estructural, así como correlaciones de algunas de estas variables con la materia orgánica del suelo, a fin de identificar los principales factores incidentes en la degradación física, los cuales sugieren procesos de origen antropogénico. A partir de su análisis se sugieren medidas de conservación con la finalidad de propiciar la recuperación del suelo y mejorar la sostenibilidad de la producción.

Palabras clave: 
estructura del suelo; degradación física del suelo; conservación de suelos.
 
 
 
INTRODUCCIÓN

La estructura es el arreglo de las partículas primarias del suelo en unidades jerárquicas, la configuración de sus fases sólida y fluida en un momento dado (Kay y Angers, 2000KAY, B.D.; ANGERS, D.A.: Soil Structure, Ed. CRC Press, Sumner M: Handbook of Soil Science ed. , ISBN-978-0-8493-3136-7, Boca Raton, USA, 2000. ). Es una condición multifactorial, asociada a procesos agronómicos y ambientales, parte de la edafógenesis e influenciada por el manejo (Lobo & Pulido, 2011LOBO, D.; PULIDO, M.: ¨Métodos e índices para evaluar la estabilidad estructural de los suelos¨, Venesuelos, ISSN-1315-0359, 14(1): 22-37, 2011. ). De acuerdo a Lal et al. (2007)LAL, R.; FOLLETT, R.F.; STEWART, B.A.; KIMBLE, J.M.: ¨Soil carbon sequestration to mitigate climate change and advance food security¨, Soil science, ISSN-0038-075X, 172(12): 943-956, 2007. su deterioro provoca compactación, acelera la erosión, genera desbalance agua/aire y en consecuencia, disminuye la fertilidad.

La estructura se desarrolla a través de mecanismos fisicoquímicos (floculación, cementación, adhesión, puentes catiónicos, enlaces de hidrógeno), con intervención de la biota edáfica (Kemper & Rosenau, 1986KEMPER, W.; ROSENAU, R.: Aggregate stability and size distribution, Ed. Soil Science Society of America, Methods of Soil Analysis, Part 1, Physical and Mineralogical Methods ed. , vol. 5, ISBN-978-0-89118-864-3, USA, 1986. ; Six et al., 2004SIX, J.; BOSSUYT, H.; DEGRYZE, S.; DENEF, K.: ¨A history of research on the link between (micro) aggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics¨, Soil and Tillage Research, ISSN-0167-1987, 79(1): 7-31, 2004. ; Lehmann & Rillig, 2015LEHMANN, A.; RILLIG, M.: ¨Understanding mechanisms of soil biota involvement in soil aggregation: A way forward with saprobic fungi?¨, Soil Biology and Biochemistry, ISSN-0038-0717, 1879-3428, 88: 298-302, 2015. ). Según Totsche et al. (2017)TOTSCHE, K.; AMELUNG, W.; GERZABEK, M.; GUGGENBERGER, G.; KLUMPP, E.; KNIEF, C.; LEHNDORFF, E.; MIKUTTA, R.; PETH, S.; PRECHTEL, A.; RAY, N.; KO ̈GEL, K.I.: ¨Microaggregates in soils¨, J. Plant Nutr. Soil Sci, ISSN-1522-2624, 1-33, 2017. la formación de microagregados proviene de la reacción entre las arcillas, los cationes polivalentes y la materia orgánica del suelo (MOS). De acuerdo a Tisdall & Oades (1982)TISDALL, J.M.; OADES, J.M.: ¨Organic matter and water‐stable aggregates in soils¨, Journal of soil science, ISSN-0022-4588, 33(2): 141-163, 1982. existe una escala espacial y jerárquica de estos mecanismos; en la que, posteriormente, Oades (1984)OADES, J.M.: ¨Soil organic matter and structural stability: mechanisms and implications for management¨, Plant and soil, ISSN-1573-5036, 76(1): 319-337, 1984. sugirió la formación de microagregados dentro de los macroagregados, concepto que ha sido corroborado en función de la dinámica de la MOS (Plante et al., 2002PLANTE, A.; ALONSO, Y.; MCGILL, W.: ¨A modeling approach to quantifying soil macroaggregate dynamics¨, Canadian Journal of Soil Science, ISSN-0008-4271, 1918-1841, 82(2): 181-190, 2002. ; Simpson et al., 2004SIMPSON, R.T.; FREY, S.D.; ABU, J.B.; THIET, R.K.: ¨Preferential accumulation of microbial carbon in aggregate structures of no‐tillage soils¨, Soil Science Society of America Journal, ISSN-0361-5995, 68(4): 1249-1255, 2004. ; Kravchenko et al., 2015KRAVCHENKO, A.; NEGASSA, W.; GUBER, A.; RIVERS, M.: ¨Protection of soil carbon within macro-aggregates depends on intra-aggregate pore characteristics, Sci. Rep., 5, 16261¨, Nature.Scientific Reports, ISSN-2045-2322, (5), 2015. ). Dichos microagregados constituyen el mayor reservorio de carbono en el suelo y son fundamentales para su captura (Blanco & Lal, 2004BLANCO, C.H.; LAL, R.: ¨Mechanisms of carbon sequestration in soil aggregates¨, Critical reviews in plant sciences, ISSN-0735-2689, 23(6): 481-504, 2004. ; Fan et al., 2020FAN, R.; DU, J.; LIANG, A.; LOU, J.; LI, J.: ¨Carbon sequestration in aggregates from native and cultivated soils as affected by soil stoichiometry¨, Biology and Fertility of Soils, ISSN-1432-0789, 56(8): 1109-1120, 2020. ).

La agregación puede describirse de manera cualitativa mediante la observación de características morfológicas en campo; y cuantitativa, utilizando técnicas de análisis de imágenes o midiendo la distribución de tamaño o la conectividad de los poros. Otros procedimientos analíticos se basan en la ruptura parcial de las unidades estructurales, la evaluación de la distribución de los tamaños de los fragmentos resultantes y su estabilidad ante diversos tipos de perturbación.

Pieri (1995)PIERI, C.: ¨Long-term soil management experiments in semiarid Francophone Africa¨, Advances in Soil Science, ISSN-0176-9340, 225-264, 1995. y Astier et al. (2002)ASTIER, C.M.; MAASS, M.M.; ETCHEVERS, B.J.: ¨Derivación de indicadores de calidad de suelos en el contexto de la agricultura sustentable¨, Agrociencia, ISSN-2521-9766, 36(5): 605-620, 2002. plantearon que la fertilidad del suelo integra atributos físicos, químicos y biológicos. Según García et al. (2012)GARCÍA, Y.; RAMÍREZ, W.; SÁNCHEZ, S.: ¨Indicadores de la calidad de los suelos: una nueva manera de evaluar este recurso¨, Pastos y forrajes, ISSN-0864-0394, 35(2): 125-138, 2012. , los factores físicos explican gran parte de la disminución de los rendimientos de los cultivos, mientras Orellana (2009)ORELLANA, J.A. de: ¨La estructura en suelos de tierra fina.¨, Revista FAVE. Sección Ciencias Agrarias, ISSN-1666-7719., 8(2), 2009. destaca que una estructura del suelo adecuada y perdurable resulta indispensable para el desarrollo de sistemas de agricultura sostenible.

En este sentido, el proceso de degradación de los suelos Ferralíticos de la llanura Habana-Matanzas ha sido estudiado por Morell et al. (2006)MORELL, F.; HERNÁNDEZ, A.; FERNÁNDEZ, F.; TOLEDO, Y.: ¨Caracterización agrobiológica de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la región de San José de las Lajas, en relación con el cambio en el manejo agrícola¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 27(4): 13-18, 2006. ; Hernández et al. (2006)HERNÁNDEZ, A.; MORELL, F.; MORALES, M.; BORGES, Y.; ASCANIO, O.: ¨Cambios globales en los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados (Nitisoles ferrálicos, ródicos, éutricos) de Cuba¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, (2): 41-50, 2006. ; Morell et al. (2006)MORELL, F.; HERNÁNDEZ, A.; FERNÁNDEZ, F.; TOLEDO, Y.: ¨Caracterización agrobiológica de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la región de San José de las Lajas, en relación con el cambio en el manejo agrícola¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 27(4): 13-18, 2006. ; Hernandez et al. (2013)HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. , enfatizando la relación entre el incremento de la acción antrópica y sus efectos en los indicadores físicos, químicos y biológicos del mismo. En el siguiente trabajo, se propone realizar una exploración de las metodologías disponibles para el estudio de la estructura del suelo, enfatizando la comparación de la observación en campo y las determinaciones analíticas y el cálculo de varios índices de estabilidad estructural a fin de identificar los factores incidentes en la degradación, así como la definición de medidas de conservación a partir de éstos últimos.

MATERIALES Y MÉTODOS

El trabajo fue realizado en la Finca “El Mamey”, ubicada en el municipio San José de las Lajas, Provincia Mayabeque, Cuba y dedicada a los cultivos varios de hortalizas, viandas y flores. Estos suelos corresponden a la llanura Habana-Matanzas, de origen cársico, con clima tropical húmedo. Se escogieron cinco puntos de muestreo en función de la topografía del terreno, que presenta dos pendientes ligeras. En la primera de ellas (5% de pendiente) se ubicaron tres puntos (1.1, 1.2 y 1.3 al inicio, medio y final de la pendiente, respectivamente) y en la segunda (8%), de menor longitud, se ubicaron los dos restantes (2.1 y 2.2) al principio y final de la misma.

En cada uno de ellos se realizó una excavación de 50 cm para evaluar el color, la estructura y la textura, mediante la Tabla Munsell®, observación y método organoléptico, respectivamente. Se tomaron además, cilindros para determinar humedad NC: 110:2010 (2010)NC: 110: 2010: Calidad del suelo. Determinación de la humedad, Oficina Nacional de Normalización, La Habana, Cuba, 2010. , densidad aparente ISO 11272: 2017 (2017)ISO 11272: 2017: Soil quality - Determination of dry bulk density, International Standard Organization, La Habana, Cuba, 2017. , porosidad total, capilar y de aireación NC: 1045: 2014 (2014)NC: 1045: 2014: Calidad del Suelo. Determinación de la porosidad, Oficina Nacional de Normalización, La Habana, Cuba, 2014. y muestras de suelo para realizar análisis de materia orgánica NC: 51: 1999 (1999)NC: 51: 1999: Calidad del suelo-Análisis Químico-Determinación del Porciento de Materia Orgánica, Oficina Nacional de Normalización, La Habana, Cuba, 1999. , composición mecánica (Bouyucos) y distribución y estabilidad de agregados NC 1044: 2014 (2014)NC 1044: 2014: Calidad del Suelo. Determinación de la estabilidad estructural, Oficina Nacional de Normalización, La Habana, Cuba, 2014. . A partir de dichos datos fue calculado el índice de estabilidad estructural mediante la ecuación: Ie = Σ (% ag >0,25 mm (Ts) / Σ (% ag >0,25 mm (Th).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Observación de las características macromorfológicas del suelo

En cada punto de muestreo se efectuó una excavación de 50 cm, donde se distinguieron dos capas. El resumen de los resultados obtenidos se muestra en la Tabla 1:

En las características morfológicas del suelo se evidencian la pedogénesis y la evolución agrogénica (Lebedeva et al., 2005LEBEDEVA, I.; TONKONOGOV, V.; GERASIMOVA, M.: ¨Anthropogenic pedogenesis and the new classification system of Russian soils¨, Eurasian Soil Sci, ISSN-1064-2293, 38(10): 1026-1031, 2005. ). Las tonalidades rojizas, propias de la ferralitización, se asocian a procesos de alteración de los materiales parentales bajo condiciones de alta temperatura, rápida degradación de MO y alta liberación de hierro. Resultan además, indicativas de alta meteorización, baja fertilidad y preeminencia de procesos de oxidación (Ovalles, 2003OVALLES, F.: ¨El Color del Suelo: definiciones e interpretación¨, Revista Digital del Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias de Venezuela, CENIAP Hoy, ISSN-1690-4117, : 12-21, 2003. ).

La estructura granular observada es característica de horizontes A de suelos con poca MO, y consecuencia de la disminución de la porosidad de los agregados por el predominio de la arcilla sobre la materia orgánica en el proceso de floculación (Hernandez et al., 2013HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. ). Esta característica favorece la compactación observada en las segundas capas de los puntos 1.1, 2.1 y 2.2 (“pisos de arado”), así como la presencia de moteados de color naranja y gris, que evidencian la deficiencia de drenaje.

Hernandez et al. (2013)HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. asocian estas condiciones a la degradación en los suelos Ferralíticos rojos como consecuencia de un manejo agrícola inadecuado. Según estos autores, la formación de pisos de arado es resultado de la destrucción de la estructura del suelo y el aumento del contenido de arcillas dispersas en el horizonte superior.

Densidad Aparente (Da):

Los valores obtenidos para la densidad aparente (Da) se muestran en la Figura 1:

 
FIGURA 1.  Densidad Aparente (kg/m3).
 

Se obtuvieron valores mayores al rango 0,9-1,16 kg/m3, referencial para este tipo de suelo hasta 1 m de profundidad según Martín & Duran (2011)MARTÍN, N.J.; DURAN, A.J.L.: El suelo y su fertilidad, Ed. Félix Varela, ISBN-978-959-07-1418-4, La Habana, Cuba, 2011. , aunque coincidentes con los reportados por Hernandez et al. (2013)HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. , quien atribuye tales diferencias a la antropogénesis intensiva sufrida por estos suelos, sin labores de subsolación recientes. Los valores más elevados corresponden a las segundas capas de los puntos muestrales 1.1, 2.1 y 2.2, coincidiendo con el hallazgo de las capas compactadas en la excavación realizada.

En todos los puntos existen restricciones para el crecimiento radical, a excepción del 2.1.1, pues la densidad aparente rebasa los 1,25 kg/m3 (Martín & Duran, 2011MARTÍN, N.J.; DURAN, A.J.L.: El suelo y su fertilidad, Ed. Félix Varela, ISBN-978-959-07-1418-4, La Habana, Cuba, 2011. ). La compactación afecta de manera negativa la penetración de las raíces, el intercambio gaseoso, la infiltración y retención del agua; y como consecuencia, la actividad microbiana, la absorción de nutrientes y los procesos de mineralización (Six et al., 2004SIX, J.; BOSSUYT, H.; DEGRYZE, S.; DENEF, K.: ¨A history of research on the link between (micro) aggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics¨, Soil and Tillage Research, ISSN-0167-1987, 79(1): 7-31, 2004. ; Morell & Hernández, 2008MORELL, P.F.; HERNÁNDEZ, J.A.: ¨Degradación de las propiedades agrobiológicas de los suelos Ferralíticos rojos lixiviados por la influencia antrópica y su respuesta agroproductiva al mejoramiento¨, Agronomía Tropical, ISSN-0002-192X, 58(4): 33-343, 2008. ; Obour et al., 2017OBOUR, P.B.; SCHJØNNING, P.; ALONSO, Y.; MUNKHOLM, L.: ¨Subsoil compaction assessed by visual evaluation and laboratory methods¨, Soil and Tillage Research, ISSN-0167-1987, 173: 4-14, 2017. ).

Dicha compactación se encuentra condicionada por la historia de uso y manejo del suelo, lo que hace de la densidad aparente un indicador muy dinámico del deterioro físico Shafiq et al. (1994SHAFIQ, M.; HASSAN, A.; AHMAD, S.: ¨Soil physical properties as influenced by induced compaction under laboratory and field conditions¨, Soil and Tillage Research, ISSN-0167-1987, 29(1): 13-22, 1994. ; Totsche et al. (2017)TOTSCHE, K.; AMELUNG, W.; GERZABEK, M.; GUGGENBERGER, G.; KLUMPP, E.; KNIEF, C.; LEHNDORFF, E.; MIKUTTA, R.; PETH, S.; PRECHTEL, A.; RAY, N.; KO ̈GEL, K.I.: ¨Microaggregates in soils¨, J. Plant Nutr. Soil Sci, ISSN-1522-2624, 1-33, 2017. ; Al-Shammary et al. (2018)AL-SHAMMARY, A.A.G.; KOUZANI, A.Z.; AKIF K; KHOO, S.Y.; NORTON, M.: ¨Soil bulk density estimation methods: a review¨, Pedosphere, ISSN-1002-0160, 28(4): 581-596, 2018. , con sensibilidad para estimaciones a corto plazo, al ser acompañado de otros indicadores de tipo físico y biológico (Doran, 1994DORAN, J.W.: Defining soil quality for sustainable environment, Ed. Wisconsin, US: Soil Science Society of America, ISBN-0-89118-807-X, USA, 1994. ).

Composición mecánica y materia orgánica

Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 2:

 
TABLA 1.  Descripción macromorfológica de los puntos muestrales
Punto de muestreo1.11.21.32.12.2
Clasificación Genética Instituto de Suelos (1999)INSTITUTO DE SUELOS: Nueva versión de la Clasificación genética de los Suelos de Cuba, Ed. Ministerio de la Agricultura, pp. 64, ISBN-978-959-246-022-5, La Habana, Cuba, 1999. .Suelo Ferralítico Amarillento LixiviadoSuelo Ferralítico Amarillento LixiviadoSuelo Ferralítico Rojo LixiviadoSuelo Ferralítico Amarillento Lixiviado Suelo Ferralítico Rojo Lixiviado.
Capa 1
Profundidad0 - 21 cm0 - 19 cm0 - 20 cm0 - 20 cm0 - 20 cm
Color

  • 5YR 4/6 (seco)

  • 7.5 YR 3/4 (húmedo)

  • 5 YR 5/8 (seco)

  • 5 YR 4/6 (húmedo)

  • 2.5 YR 4/4 (seco)

  • 2.5YR 2.5/3 (húmedo)

  • 2.5 YR 4/6 (seco)

  • 2.5 YR 3/6 (húmedo)

  • 10 R 3/4 (seco)

  • 10 R 3/6 (húmedo)

TexturaFranco arcillosaFranco arcillosaFranco arcillosaArcillosaArcillosa
EstructuraGranular, gruesa.Granular, media.Granular, gruesa.Granular, media.Granular, gruesa.
Otras característicasHidromorfía acentuada a los 17 cm.No presentaPerdigones. Fragmentos de rocas (≈ 1% - 2%).No presentaNo presenta
Capa 2
Profundidad22 - 50 cm20 - 50 cm21 - 50 cm21 - 33 cm20 - 40 cm
Color

  • 7.5 YR 5/8 (seco)

  • 7.5 YR 4/6 (húmedo)

  • 5 YR 4/6 (seco)

  • 7.5 YR 4/4 (húmedo)

  • 10 YR 4/6 (seco)

  • 10 YR 3/3 (húmedo)

  • 2.5 YR 4/6 (seco)

  • 2.5 YR 3/6 (húmedo)

  • 10 R 3/7 (seco)

  • 10 R 3/4 (húmedo)

TexturaArcillosaFranco arcillosaFranco arcillosaArcillosaArcillosa
EstructuraGranular, gruesa.Granular, gruesa.Granular, gruesa.Granular, gruesa.Granular, gruesa.
Otras característicasCapa compactada (piso de arado) a los 24 cm. Hidromorfía acentuada (moteados amarillos, naranja y gris, ≈ 10%). Presencia de manganeso y hierro.No presenta

  • Límite difuso. Moteados (≈ 10%) pardo grisáceo.

  • Fragmentos de rocas (≈ 1% - 2%) de la masa total.

Moteados con pequeñas manchas más claras (≈ 10%). Capa compactada (pie de arado) desarrollado. Perdigones pequeños, evidencia de procesos redox.Moteados. Capa compactada (piso de arado) a los 20 cm. Perdigones de color negro, ≈5% de la masa. Caras deslizantes. (“slikensides”)
 

 
TABLA 2.  Distribución de tamaño de partículas y porcentaje de materia orgánica
Punto de muestreoProf. (cm)% MOS< 2mm (% Arcillas)0,002 a 0,01 mm (% Limo fino)0,01 a 0,02 mm (% Limo grueso)0,02 a 0,2 mm (% Arena fina)0,2 a 2 mm (% Arena gruesa)
1.1.10-211,7362,877,544,1713,291,73
1.1.222-501,0974,827,168,166,451,09
1.2.10-192,1264,939,436,519,262,12
1.2.220-501,2773,258,538,657,321,27
1.3.10-202,3663,7712,4310,527,452,36
1.3.221-501,3274,826,439,718,121,32
2.1.10-202,0564,5613,0310,996,842,05
2.1.221-331,5879,825,984,108,431,58
2.2.10-201,7565,9310,856,967,651,75
2.2.220-401,2678,068,674,028,111,26
 

En todos los puntos existió concidencia de los resultados analíticos con los provenientes de la observación en campo (Tabla 1) en relación a la textura, y un mayor contenido del porcentaje de partículas de arcillas (menores a 0,002 mm) en las capas 2; fenómeno atribuible al movimiento de partículas de suelo por el perfil como consecuencia de la destrucción de la estructura en las capas superiores (Hernandez et al., 2013HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. ).

Se evidencia también, un marcado predominio de las partículas pequeñas (entre 0,002 a 0,01 mm) en la composición del suelo, condición que otorga baja estabilidad estructural y una alta susceptibilidad a la separación frente al impacto de las gotas de lluvia debido a la menor cantidad de energía que estos tamaños de partículas requieren para separarse de los agregados (Lobo, 1990LOBO, L.D.: ¨Perdidas de agua, suelo y nutrimentos en un alfisol de Chaguaramas, estado Guarico, bajo coberturas diferentes.¨, Agronomia Tropical (Venezuela). Serie Edafologica.(Ene-Jun, ISSN-0002-192X, 40(1-3): 79-89, 1990. ).

Por su parte, la materia orgánica del suelo presenta valores bajos, coincidentes con otros autores en el mismo tipo de suelo (Hernández et al., 2006HERNÁNDEZ, A.; MORELL, F.; MORALES, M.; BORGES, Y.; ASCANIO, O.: ¨Cambios globales en los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados (Nitisoles ferrálicos, ródicos, éutricos) de Cuba¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, (2): 41-50, 2006. ; Hernandez et al., 2013HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. ) y tiende a ser menor en las partes erosionadas y mayor en la zona de deposición, debido al efecto de la pendiente.

Porosidad

Los resultados obtenidos para la evaluación de porosidad (total, capilar y de aireación) se muestran en la Figura 2:

 
FIGURA 2.  Distribución de Porcentajes de Porosidad.
 

El porcentaje de porosidad total se aproxima al 50%, valor considerado ideal (Martín & Duran, 2011MARTÍN, N.J.; DURAN, A.J.L.: El suelo y su fertilidad, Ed. Félix Varela, ISBN-978-959-07-1418-4, La Habana, Cuba, 2011. ), con una distribución equitativa de poros capilares y de aireación en casi todos los puntos de las capas superiores, excepto los puntos 1.1.2, 2.1.2 y 2.2.2, donde la porosidad total se encontró alrededor del 10% por debajo de este valor. Como hemos visto, estos puntos corresponden a las capas compactadas, con “pisos de arado”.

En la mayoría de los puntos existe también predominio del porcentaje de poros capilares sobre los poros de aireación, condición característica de las texturas arcillosas. Este efecto es más acentuado en las muestras de la capa 2 y aumenta la capacidad de retención de humedad del suelo; sin embargo también puede afectar el equilibrio agua/aire y el movimiento de O2 y CO2, incrementando las áreas con condiciones anaeróbicas. Ello genera reducción en la desnitrificación, pérdida de nutrientes en las raíces y cambios en el metabolismo de las plantas, causando efectos adversos al cultivo (Bünemann et al., 2018BÜNEMANN, E.K.; BONGIORNO, G.; BAI, Z.; CREAMER, R.E.; DE DEYN, G.; DE GOEDE, R.; FLESKENS, L.; GEISSEN, V.; KUYPER, T.W.; MÄDER, P.: ¨Soil quality-A critical review¨, Soil Biology and Biochemistry, ISSN-0038-0717, 120: 105-125, 2018. ). En las capas compactadas (1.1.2, 2.1.1, 2.2.2) además, se encontraron porcentajes de poros de aireación menores al 10%, valor considerado mínimo según (Hillel, 1994HILLEL, D.: Introduction to Environmental Soil Physics, Ed. Elseiver Academic Press, pp. 385, ISBN-978-0-12-348655-4, Amsterdam, 1994. ; 2003HILLEL, D.: Introduction to environmental soil physics, Ed. Elseiver Academic Press, ISBN-0-08-049577-X, Amsterdam, 2003. ; 2013HILLEL, D.: Introduction to soil physics, Ed. Elseiver Academic Press, ISBN-0-08-091869-7, Amsterdam, 2013. ), evidenciándose cuantitativamente las limitaciones estructurales identificadas de manera cualitativa en la observación del suelo.

Agregación
Distribución de los Tamaños de Agregados y su Estabilidad

Se realizó la determinación de tamaños de partículas empleando tamizado en seco y en húmedo, obteniéndose los resultados mostrados en la Figura 3:

 
FIGURA 3.  Distribución de los Tamaños de Agregados y su Estabilidad.
 

En general, el porcentaje de agregación se aproxima al 40%, resultando menor en los puntos de muestreo de la transecta 2, y en las capas inferiores de cada punto muestral. La formación y estabilidad de los agregados depende tanto de factores pedológicos, como el predominio de partículas de arcillas, que limitan los espacios en la estructura del suelo y la existencia de microagregados sobre los macroagregados; como de factores antrópicos como la labranza, la cual expone de manera repetida las fracciones orgánicas del suelo relacionadas con los macroagregados a la aereación y la oxidación, provocando su disminución (Shepherd et al., 2001SHEPHERD, T.; SAGGAR, S.; NEWMAN, R.; ROSS, C.; DANDO, J.: ¨Tillage-induced changes to soil structure and organic carbon fractions in New Zealand soils¨, Australian Journal of Soil Research, ISSN-1838-6768, 0004-9573, 39(3): 465-489, 2001. ).

Por su parte, el índice de estabilidad estructural (Ie), basado en la relación agregados estables en agua/ agregados totales permite resumir la interacción de los factores señalados Menon et al. (2020)MENON, M.; MAWODZA, T.; RABBANI, A.; BLAUD, A.; LAIR, G.J.; BABAEI, M.; KERCHEVA, M.; ROUSSEVA, S.; BANWART, S.: ¨Pore system characteristics of soil aggregates and their relevance to aggregate stability¨, Geoderma, ISSN-0016-7061, 1872-6259, 366: 114-259, 2020. , cuantificando la resistencia al cambio (mantenimiento de la estructura) de los agregados en respuesta a la aplicación de estrés mecánico (Diaz et al., 2002DIAZ, Z.M.; GROVE, J.H.; PERFECT, E.: Aggregation, fragmentation and structural stability measurenment, Ed. Marcel Dekker, Encyclopedia of Soil Science ed. , ISBN-0-8247-0634-X, 2002. ). En general, se encontró una mayor estabilidad en las capas superiores y una escasa estabilidad en los puntos con presencia de capas compactadas.

Relación de la Agregación con la Materia Orgánica del Suelo

A fin de explorar las posibles relaciones entre el %MOS y algunos indicadores físicos evaluados, se calcularon las correlaciones mostradas en los gráficos de las Figuras 4, 5 y 6.

En las Figuras 4, 5 y 6 se muestran las correlaciones encontradas entre el porcentaje de MO y la densidad aparente, el porcentaje de agregación total y la estabilidad estructural, encontrándose valores de R2 mayores a 0,6 en los tres casos, coincidiendo con Shepherd et al. (2001)SHEPHERD, T.; SAGGAR, S.; NEWMAN, R.; ROSS, C.; DANDO, J.: ¨Tillage-induced changes to soil structure and organic carbon fractions in New Zealand soils¨, Australian Journal of Soil Research, ISSN-1838-6768, 0004-9573, 39(3): 465-489, 2001. ; Pulido et al. (2009)PULIDO, M.M.A.; LOBO, L.D.; LOZANO, P.Z.: ¨Asociación entre indicadores de estabilidad estructural y la materia orgánica en suelos agrícolas de Venezuela¨, Agrociencia, ISSN-1405-3195, 43(3): 221-230, 2009. ; Hernandez et al., (2013)HERNANDEZ, J.A.; MORALES, D.M.; CABRERA, R.A.; ASCANIO, G.M.; BORGES, B.Y.; VARGAS, B.D.; BERNAL, F.A.: ¨Degradación de los suelos ferralíticos rojos lixiviados y sus indicadores de la llanura roja de La Habana¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 34(3): 45-51, 2013. . Tales resultados destacan la necesidad de cuantificar la cantidad y tipo de la MO al evaluar el estado estructural del suelo. En general, la MOS promueve la estabilidad de los agregados porque reduce el hinchamiento y la permeabilidad del agregado, reduce las fuerzas destructivas del fenómeno de estallido y aumenta la fuerza intrínseca de los mismos Fortun & Fortun (1989)FORTUN, C.; FORTUN, A.: ¨Diversos aspectos sobre el papel de la materia orgánica humificada en la formación y estabilización de los agregados del suelo¨, En: Anales de edafologia y agrobiologia, ISBN-0365-1797, pp. 185-204, 1989. , puesto que enlazan física y químicamente las partículas primarias en los agregados (Lado et al., 2004LADO, M.; BEN-HUR, M.; SHAINBERG, I.: ¨Soil wetting and texture effects on aggregate stability, seal formation, and erosion¨, Soil Science Society of America Journal, ISSN-0361-5995, 68(6): 1992-1999, 2004. ).

Existe una relación bidireccional entre la MOS y la agregación: la efectividad de la MOS en formar agregados estables está relacionada con su tasa de descomposición, la cual a su vez depende de su protección física y química y la acción microbiana (Blanco y Lal, 2004BLANCO, C.H.; LAL, R.: ¨Mechanisms of carbon sequestration in soil aggregates¨, Critical reviews in plant sciences, ISSN-0735-2689, 23(6): 481-504, 2004. ; Pulido et al., 2009PULIDO, M.M.A.; LOBO, L.D.; LOZANO, P.Z.: ¨Asociación entre indicadores de estabilidad estructural y la materia orgánica en suelos agrícolas de Venezuela¨, Agrociencia, ISSN-1405-3195, 43(3): 221-230, 2009. ) y a su vez, la estabilidad de los macroagregados constituye un factor crucial en la estabilización de la MO a largo plazo (Six et al., 2004SIX, J.; BOSSUYT, H.; DEGRYZE, S.; DENEF, K.: ¨A history of research on the link between (micro) aggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics¨, Soil and Tillage Research, ISSN-0167-1987, 79(1): 7-31, 2004. ).

Bernal & Hernández (2017)BERNAL, F.A.; HERNÁNDEZ, J.A.: ¨Influencia de diferentes sistemas de uso del suelo sobre su estructura¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 38(4): 50-57, 2017. señalan que la mineralización y pérdida de la materia orgánica (MO) resulta un factor preponderante en la disminución de la agregación de los suelos Ferralíticos estudiados. Según Six et al. (2004)SIX, J.; BOSSUYT, H.; DEGRYZE, S.; DENEF, K.: ¨A history of research on the link between (micro) aggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics¨, Soil and Tillage Research, ISSN-0167-1987, 79(1): 7-31, 2004. éste efecto se evidencia con mayor énfasis en la pérdida de macroagregados, tal como se ha observado, puesto que la formación de éstos se debe a la presencia de materia orgánica (MO) recién aportada, de menor estabilidad a la de los microagregados; cuyo agente cementante corresponde a MO más humificada, y por tanto más resistente a la degradación. Bernal & Hernández (2017)BERNAL, F.A.; HERNÁNDEZ, J.A.: ¨Influencia de diferentes sistemas de uso del suelo sobre su estructura¨, Cultivos Tropicales, ISSN-0258-5936, e-ISSN: 1819-4087, 38(4): 50-57, 2017. destacan que en los suelos Ferralíticos, la interacción de hierro, arcillas y MO inciden en la formación de microagregados y su estabilidad.