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Revista mexicana de ciencias agrícolas

versión impresa ISSN 2007-0934

Rev. Mex. Cienc. Agríc vol.11 no.4 Texcoco may./jun. 2020  Epub 13-Sep-2021

https://doi.org/10.29312/remexca.v11i4.2462 

Artículos

Manejo agroecológico para la restauración de la calidad del suelo

María Edna Álvarez-Sánchez1  § 

Ranferi Maldonado-Torres1 

Cinthia Nájera-Rosas1 

David Cristóbal-Acevedo1 

1Maestría en Ciencias en Agroforestería para el Desarrollo Sostenible-Universidad Autónoma Chapingo. Carretera México-Texcoco km 38.5, Chapingo, Texcoco, Estado de México. CP. 56230. (ranferimt@yahoo.com.mx; cristobalacevdo@yahoo.com.mx).


Resumen

En el Centro Agroecológico ‘Las Cañadas’ localizado en Huatusco, Veracruz, se implementó el manejo agroecológico de los sistemas de producción desde hace aproximadamente 20 años, como alternativa a los efectos negativos ocasionados por la agricultura convencional; sin embargo, se desconoce el efecto benéfico y la magnitud con la que cada uno de estos sistemas ha contribuido en la restauración de la calidad del suelo desde su implementación. En el presente trabajo se valoró el estado actual de la calidad del suelo de los diferentes sistemas agroecológicos de producción, así como del bosque natural a través de sus propiedades químicas y físicas y diagnosticar el estado de la fertilidad del suelo para la producción de cultivos. Se tomaron muestras compuestas de suelo de los diez sistemas de producción, así como de dos áreas de vegetación restaurada y natural, para determinar sus propiedades químicas y físicas, los insumos locales utilizados en el abonado de los cultivos también fueron caracterizados químicamente. En general, los sistemas ecológicos de producción; a través, de la adición de materia orgánica local, labranza mínima del suelo y adiciones complementarias de insumos han contribuido a la regeneración de la calidad natural del suelo en sus propiedades químicas, pero, el reciclaje de nutrientes a partir de los insumos locales es insuficiente para cubrir las necesidades nutrimentales de los cultivos para una óptima producción. El manejo agroecológico también ha contribuido a que propiedades físicas como microporosidad, humedad aprovechable y agregados estables hayan logrado alcanzar el nivel original en el suelo.

Palabras clave: compostas; manejo biointensivo; propiedades físicas; propiedades químicas

Abstract

In the Agro-ecological Center “Las Cañadas” located in Huatusco, Veracruz, the agro-ecological management of production systems has been implemented for approximately 20 years, as an alternative to the negative effects caused by conventional agriculture; however, the beneficial effect and the magnitude with which each of these systems has contributed to the restoration of soil quality since its implementation is unknown. In the present work, the current state of the quality of the soil of the different agroecological production systems, as well as of the natural forest through its chemical and physical properties and the diagnosis of the state of soil fertility for crop production, were assessed. Composite soil samples were taken from the ten production systems, as well as from two areas of restored and natural vegetation, to determine their chemical and physical properties, the local inputs used in the fertilizer of the crops were also chemically characterized. In general, ecological production systems; through the addition of local organic matter, minimal tillage of the soil and complementary additions of inputs have contributed to the regeneration of the natural quality of the soil in its chemical properties, but the recycling of nutrients from local inputs is insufficient to cover the nutritional needs of crops for optimal production. Agroecological management has also contributed to the fact that physical properties such as microporosity, usable humidity and stable aggregates have managed to reach the original level in the soil.

Keywords: biointensive management; chemical properties; compost; physical properties

Introducción

En la Región de Huatusco, se cultiva predominantemente café bajo sombra y se practica la ganadería extensiva con doble propósito, actividades que a lo largo del tiempo han desplazado a la vegetación del bosque de niebla, reduciendo el espacio para la flora y fauna endémicas, y de la calidad de los servicios ambientales que proporcionan estos sistemas naturales. Los sistemas diversificados de producción como alternativa al cultivo convencional buscan lograr la resilencia del sistema; es decir, que se recupere el socioecosistema de las perturbaciones causadas por las prácticas agrícolas convencionales y la cosecha.

En el Centro Agroecológico ‘Las Cañadas’ localizado en Huatusco, Veracruz, se implementó el manejo agroecológico de los sistemas de producción desde hace aproximadamente 25 años, como alternativa a los efectos negativos ocasionados por la agricultura convencional. Esta transformación se sustentó en los principios de los sistemas cerrados, es decir, lo que se extrae del suelo a través de la producción, se devuelve a través del uso de desechos orgánicos producidos en el mismo sistema.

Además, también consideran los pilares agroecológicos (Gliessman, 1998, 2002; Altieri y Nicholls, 2007), esto es, sistemas diversificados de bajos insumos y el manejo orgánico del suelo. Las Cañadas pueden considerarse casi orgánico, conformando un sistema de reciclaje de nutrientes con mínimas pérdidas. La producción de alimentos y satisfacción de necesidades humanas manteniendo la salud de los recursos naturales es el principal objetivo del Centro Agroecológico.

La Cañada, por lo cual, han implementado diversas técnicas de producción: sistemas silvopastoriles para cubrir las necesidades de lácteos, cultivo en callejones y con poca labranza del suelo para la producción de maíz, frijol y tubérculos, así como de leña; método biointensivo (John et al., 2006) para la producción de hortalizas y carbono, bosque comestible para la producción de frutos, semillas, especias y plantas medicinales.

Estas técnicas de cultivo basadas en los principios de recirculación de nutrientes y en la conservación de los recursos naturales (Gliessman, 1998, 2002). Sin embargo, se desconoce el efecto benéfico y la magnitud con la que cada uno de estos sistemas ha contribuido a la restauración de la calidad del suelo a lo largo de 20 años de implementación. El objetivo de este trabajo consistió en valorar el estado actual de la calidad del suelo de los diferentes sistemas agroecológicos de producción, así como del bosque natural; a través, de sus propiedades químicas y físicas y diagnosticar el estado de la fertilidad del suelo para la producción de cultivos.

La importancia de evaluar el impacto de las tecnologías mencionadas no sólo arrojará información sobre la efectividad de las prácticas agrícolas en la calidad del suelo, también permitirá aplicar medidas correctivas para mejorar la productividad de los cultivos. Con el propósito de contribuir al bienestar del sistema ecológico desde el punto de vista de producción de alimentos y para cubrir necesidades humanas de nutrición. También será ejemplo de una nueva forma de producción con baja aplicación de energías externas desechables que puede replicarse en otras regiones de México con fines de restauración y bienestar social.

Materiales y métodos

Descripción del sitio

El Centro Agroecológico Las Cañadas se encuentra en el municipio de Huatusco, Veracruz, ubicado en la zona centro del estado sobre la Sierra Madre oriental, en las coordenadas geográficas 19° 09’ latitud norte y 96° 58’ longitud oeste, a una altura entre los 1 300 y 1 500 msnm. Comprende una superficie de 306 ha, de las cuales 265 ha se destinan para uso forestal, el resto para agropecuario, espacio en el cual se encuentran desarrollados los sistemas agroforestales de estudio.

Los suelos son de origen volcánico clasificados como Andosól mólico + Luvisol crómico, con textura franca, color oscuro, poco pedregosos y ácidos. El relieve es escarpado, accidentado y de laderas (Rey y Bustamante, 1982; Cisneros, 2000). El clima de la región de estudio es semicálido húmedo con temperatura promedio de 19.1 °C, precipitación pluvial media anual de 1 763 mm (Hernández, 2006).

Descripción de los sistemas ecológicos

La producción de alimentos y satisfacción de necesidades humanas manteniendo la salud de los recursos naturales es el principal objetivo del Centro Agroecológico, por lo cual han implementado diversas técnicas de producción: los sistemas silvopastoriles para cubrir las necesidades de lácteos, cultivo en callejones y con poca labranza del suelo para la producción de maíz, frijol y tubérculos. Así como de leña, método biointensivo (John et al., 2006) para la obtención de hortalizas y carbono; bosque comestible para frutos, semillas, especias y plantas medicinales.

En el Cuadro 1 se describen los sistemas ecológicos de cultivo que se practican en el Centro Agroecológico. Asimismo, se registró el historial de manejo de cada sistema de producción (Cuadro 2).

Cuadro 1 Descripción de los sistemas ecológicos de cultivo implementados en el Centro Agroecológico La Cañada. 

Núm.

Sistema

Años de manejo

Manejo

Cultivos implementados

Superficie

1

Bosque de niebla

Sin aprovechamiento

Fragmento de reserva ecológica nativa de bosque de niebla

30 ha

2

Bosque Acahual

20

Sin aprovechamiento

Vegetación nativa secundaria

3

Bosque comestible

10

Cero labranza

Manejo por islas en las cuales se combinan árboles, arbustos y hierbas: frutales (cítricos, plátano, cacao, café, níspero, macadamia, zapote, tubérculos, zarzamora, mora azul, leguminosas como fijadoras de nitrógeno.

7 442 m2

4

Parcela maíz-Ixcuabil

10

Paso de yunta

Milpa (maíz variedad jazmín) intercalada con frijol (variedad Tlalchete)

2.5 ha

5

Parcela maíz-tejocote

10

Yunta

Maíz variedad Jazmin, avena (Avena sativa L.) como abono verde y barreras vivas de sauco (Sambucus mexicana L.)

2 233 m2

6

Parcela araucaria maíz-frijol

6

Barbecho realizado con tractor, surcado realizado con yunta

Maíz variedad Jazmín y frijol variedad Tlalchete

2.5 ha

7

Cultivo en callejón

Bosque de tubérculos

4

Suelo sin laboreo

809 plantas de malanga (Xanthosoma sagittifolium) y yuca (Yuca spp), asociadas con 60 árboles de timbre (Acacia angustissima (Mill.) Kuntze) e ilites (Alnus acuminata Kunth)

1 500 m2

8

Huerto biointensivo (cultivos anuales y perennes)

19

Método biointensivo (rotación y asociaciones)

Primavera: pimiento, chícharo, col, gigantón, frijol, soya, lechuga, camote, jitomate, acedera, berenjena; verano: chícharo, pimiento, zacate limón, maíz, frijol, zanahoria, maíz, frijol, lechuga, camote, gigantón, acedera, y tomate verde; invierno: acelga, pimiento, acedera, espinaca, ejote, gigantón, lechuga, zacate limón, chícharo y zanahoria.

548 m2

9 y 10

Sistema silvopastorilz 1 y 2

8

Laboreo mínimo del suelo

Ilites (Alnus acuminata Kunth), pasto estrella (Cynodon plectostachium)

10 ha

11

H. B. Gigantón

19

Método biointensivo

Cultivo de Gigantón (Thitonia diversifolia) para la producción de C para la preparación de compostas y adición al suelo en los sistemas.

304 m2

12

H. B. King Grass

19

Método biointensivo

Cultivo de King Grass (Penisetum purpureum) como fuente de C para la elaboración de composta de excremento humano.

304 m2

z= el sistema silvopastoril; 1= se caracterizó por buena producción de forraje; 2= con baja producción de forraje.

Cuadro 2 Abonado realizado en los sistemas ecológicos entre 2010-2012. 

Sistema

Aplicaciones

1 Silvopastoril-1

Cal dolomita

Roca fosfórica

B

Profer-G14

FeSO4

MnSO4

CuSO4

ZnSO4

(kg ha-1)

808

500

17

64

42.5

18.2

2.2

30

2 Silvopastoril-2

RP

MgSO4

B

Profer-G14

MnSO4

CuSO4

ZnSO4

(kg ha-1)

500

7.5

17

57.5

11

2.2

32

3 Bosque comestible

CaCO3

Roca fosfórica

azufre

ZnSO4

MnSO4

CuSO4

Boro

(g ha-1)

97.5

305

9.5

9.9

33.9

228.4

3.8

4 Ixcuabil

Abono fermentado foliar

Roca fosfórica

200 L

23 810 kg ha-1

5 Tejocote

C- humana

Cal dolomita

Roca fosfórica

azufre

ZnSO4

MnSO4

Boro

Avena fresca

(kg ha-1)

10.1

498.9

226.6

5.7

6

24.7

2.8

53 000

6 Araucaria y maíz

C- humana

Roca fosfórica

Azufre

ZnSO4

MnSO4

CuSO4

(kg ha-1)

767

460

127

76.5

50

28.8

7 Bosque de tubérculos

Orina fermentada

Hueso molido

4 662.5 L

6.4 kg ha-1

8 Huerto biointensivo

C- cocina

Hueso molido

Roca fosfórica

MnSO4

Azufre

Boro

(kg ha-1)

78 000

60

0.227

19.3

7.4

2.6

11 y 12 H. B. Gigantón y King Grass

C- cultivos perennes

Orina humana

Hueso molido

Roca fosfórica

MnSO4

Azufre

Boro

(kg ha-1)

78 000

200 L

60

227

19.3

7.4

2.6

Micronutrientes adicionados como: sales férricas= Profer-G14; Fe=Profer11-21; B= Granubor; Mn= Prosulman-C 30% Mn); Zn= Prozinc-C(24% Zn); Fe= Profer11-21; C-= composta humana, de cocina, de cultivos perennes.

En 2015 se colectaron muestras compuestas de suelo (15 a 20 submuestras), de los diez sistemas de producción; así como, de dos áreas de vegetación, acahual y natural, para determinar sus propiedades químicas y físicas. Los suelos fueron analizados en las propiedades químicas: materia orgánica (Walkley y Black), P extractable Olsen; K, Ca y Mg intercambiables en acetato de amonio 1N pH neutro; S extractable con acetato de amonio 0.05 M NH4O y determinación por turbidimetría; Zn, Cu, Fe y Mn extraídos con DTPA, B extraído con CaCl2 1.0 M, según las metodologías descritas en Álvarez y Marín (2015).

También se determinaron las siguientes propiedades físicas: textura (higrómetro de Bouyoucos), densidad aparente (método de la probeta), porosidad total, macro y microporosidad (Flores, 2010), retención de humedad (método de la membrana); gregados estables al agua (método del tamiz), conductividad hidráulica (método del permeámetro) según las metodologías indicadas por Elrick y Reynolds (1992); USDA (1999). Los insumos locales utilizados en el abonado de los cultivos fueron caracterizados químicamente de acuerdo con las metodologías para análisis de material vegetal (Álvarez y Marín, 2015).

Resultados y discusión

Características químicas de los insumos agrícolas utilizados en Las Cañadas

En el Cuadro 3 se muestran las concentraciones de los elementos considerados como esenciales para el desarrollo de las plantas en los insumos agrícolas que se emplean en La Cañada para fertilizar a los cultivos.

Cuadro 3 Composición nutrimental y pH de los insumos orgánicos utilizados en el Centro Agroecológico. 

Muestra de origen

N total

P

K

Mg

Ca

Na

S

Cu

Mn

Zn

Fe

B

pH

(%)

(ppm)

Composta cocina

1.4

0.28

0.8

0.16

1.02

0.04

0.061

35.5

1453.1

210.6

41088

221.3

7

Composta ordeña

2.2

0.57

1.4

0.46

2.04

0.08

0.142

46

980.3

481.8

21738

64.2

8.2

Composta humana

1.9

0.39

1.9

0.28

2.54

0.22

0.072

26.8

395.9

306.1

14463

55.1

8

Composta-cultivos perennes

1.9

0.26

0.7

0.17

1.1

0.03

0.1

33.5

1484.4

100.1

41575

224.3

6.2

Ceniza leña

nd

1.88

6.9

3.17

20.1

0.12

0.064

142.1

1434.6

386.1

4795

553.6

11.4

Hueso quemado

nd

3.47

0.6

0.61

31.1

2.07

0.053

8.3

184.8

219

2078

31

10.2

Follaje Gigantón

3.4

0.21

3.7

0.19

0.8

0

0.058

10.4

32.8

35.8

130

40

nd

King Grass

2.6

0.26

4.2

0.17

0.6

0.02

0.1

10

69.5

35.8

226

0

nd

Orina humana

1.6

0.01

0.6

0

0.05

0.17

0.028

0.9

0.1

0.2

50

3.8

9.3

nd= no determinado.

Como puede apreciarse en el Cuadro 3, las concentraciones de N, P, Ca, Mg y en general de micronutrientes en los insumos agrícolas que se emplean en La Cañada para fertilizar a los cultivos, en general, son muy bajas y se requerirían enormes cantidades de composta para cubrir las necesidades de los cultivos. Además, nutrimentos como Ca y P, no podrían cubrirse puesto que éstos de por sí se encuentran deficitarios en el sistema debido a la génesis del suelo y condiciones de clima.

Manejo agroecológico y cambios en las propiedades químicas del suelo

En el Cuadro 4 se muestra que con la mayoría de los tipos de manejo agroecológico, no sólo se ha logrado la resiliencia del suelo, también se han sobrepasado los niveles originales de las propiedades químicas suelo indicado en el bosque de niebla. Puede apreciarse que el pH de ser moderadamente ácido en bosque maduro y acahual pasó a ser neutro en el sistema biointensivo, cama de King Grass y cama de gigantón.

Cuadro 4 Propiedades químicas del suelo en los sistemas de cultivo del Centro Agroecológico. 

Identificación

pHz

MOy

Nix

Pw

Cav

Ku

Mgs

SO4r

Mnq

Fep

Zno

Cun

Bm

CIC1

(%)

(ppm)

(me 100 g-1)

Bosque acahual

5.6

8.7

23.5

7.3

1206

244

330

33

7.48

84.1

1.92

0.9

0.18

32.8

Interp10

ma

m

m

m

m

a

m

a

ad

ad

ad

ba

mb

Bosque maduro

5.4

7.4

19.6

1.9

1140

194

261

26

8.1

62.8

1.2

0.8

1.01

35.9

Interp

ma

m

m

b

m

m

m

a

ad

ad

ad

b

b

Bosque comestible

6.04

12.5

15.7

2.7

1322

494

358

34

6.4

48.4

3.3

1.1

0.12

34.3

Interp

ma

a

b

b

m

a

m

a

ad

ad

ad

b

b

Maíz-ixcuabil

5.63

11.42

15.7

3.2

1092

494

201

29

1.9

60.2

1.4

1.5

1.37

28.6

Interp

ma

a

b

b

m

a

m

a

ad

ad

ad

b

b

Maíz-Tejocote

5.37

8.7

27.4

4

4728

444

154

93

4.8

70.9

3.1

1.9

0.24

30

Interp

ma

m

m

b

a

a

b

a

ad

ad

ad

b

b

Maíz-Araucaria

5.69

11.92

27.4

5.1

1154

544

247

39

4.64

49.8

2.3

1.9

0.12

31.2

Interp

ma

a

m

b

me

a

m

a

ad

ad

ad

b

b

Bosque tubérculos

5.68

8.6

19.6

0.8

1268

514

207

53

3.4

73.4

1.9

1

0.54

32.2

Interp

ma

m

b

b

m

a

m

a

ad

ad

ad

b

b

Biointensivo

6.61

9.1

27.4

11.3

2196

954

706

19

8.4

65.9

19.7

2.1

0.06

36.4

Interp

n

m

m

m

a

a

a

a

ad

ad

ad

ad

b

Potrero-ordeña 1

5.66

8.3

27.4

3.5

920

494

258

23

20.8

78.6

2.6

1.7

0.72

26

Interp

ma

m

m

b

b

alt

m

a

ad

ad

ad

b

b

Potrero-ordeña 2

5.72

10.3

19.6

4

902

424

258

21

68.3

104.6

2.8

1.7

0.12

29.6

Interp

ma

m

b

b

b

a

m

a

ad

ad

ad

b

b

Cama Kin grass

6.06

10.8

27.4

4.3

1158

344

264

26

2.9

37.2

1.3

0.7

0.54

29.1

Interp

ma

m

m

b

m

a

m

a

ad

ad

ad

b

b

Cama gigantón

6.38

4.3

23.5

8.4

2024

774

375

24

5.5

38.4

8.7

1.3

0.06

33.3

Interp

ma

b

m

m

a

a

a

a

ade

ad

ad

b

b

Extracción con CaCl2 1.0 M; ma= moderadamente ácido; n= neutro; a= alto; b= bajo; mb= muy bajo; ade= adecuado; m= medio.

Esto debido a la adición continua de composta preparada a partir de residuos de cocina y cenizas de hueso molido que resulta en un pH de 7, la aplicación de roca fosfórica en estos sistemas también genera un efecto alcalino (Chien, 2003) con el paso del tiempo. En ninguno de los sistemas se presentó problemas de sales, misma que varió en el rango de 80.9 µS en bosque maduro a 142.3 µS en el biointensivo.

El contenido de MO es un indicador que refleja contundentemente los efectos del manejo en los distintos sistemas. El bosque maduro que puede considerarse como el testigo de las condiciones naturales originales en equilibrio (suelo-clima-vegetación), muestra un contenido de materia orgánica de 7.42%, con los distintos manejos a lo largo de aproximadamente 20 años de su instauración, se ha superado sustancialmente este contenido.

Esto no ocurrió en la cama de gigantón, manejo con el cual se ha contribuido a acelerar la oxidación de la materia orgánica nativa; estas camas están destinadas únicamente a la producción de carbono y continuamente se está extrayendo la biomasa aérea para su uso como fuente de carbono en la preparación de compostas, sin haber casi ningún retorno; este sistema puede ser ilustrativo de lo que ocurre en la producción de un monocultivo en un sistema convencional, con las consecuencias de agotar las reservas de materia orgánica aún por debajo del bosque maduro.

Los niveles de nitrógeno inorgánico fueron de medios a bajos. Esto es de esperarse por la precipitación pluvial de la zona que es alta (1763 mm al año), lo que promueve la lixiviación de nitrógeno inorgánico (NH4+NO3) aun cuando se realizan buenas prácticas de manejo (Stopes et al., 2002). En cuanto a la disponibilidad de fósforo, con excepción del bosque acahual, H. biointensivo y cama de gigantón, los niveles de fósforo en el suelo son bajos (<5.5-11 ppm).

Según los valores de hierro disponible en el suelo, que superan por mucho el valor considerado como adecuado (>4.5 ppm), podría ser éste el factor causal de la fijación de P (Jensen et al., 1992). Este factor limitante pudo superarse a un nivel medio de P con el manejo y la adición de roca fosfórica más hueso molido en el sistema biointensivo; en la cama de gigantón puede estar ocurriendo un proceso de disponibilidad gracias a la relación del gigantón (Thitonia diversifolia) con las fracciones del fósforo fijado (Eckert, 1987; Jama et al., 2000).

Aquellos nutrientes identificados como deficientes, en parte debido a las condiciones de clima y génesis del suelo, se han introducido esporádicamente y en cantidades insuficientes para cubrir dicha necesidad (Cuadro 2). Por ejemplo, en el sistema maíz-araucaria, (Cuadro 2) con la composta humana sólo se estarían aplicando 5.8 kg ha-1 de MgO de una necesidad de fertilización del maíz de 29 kg ha-1 MgO, en cuanto a nitrógeno el déficit sería de 65 kg ha-1.

Las recomendaciones de fertilización que se estimaron para cada sistema de producción (no presentadas en este escrito), indican que además de los insumos locales, debe complementarse con productos externos para un mejor rendimiento de los cultivos.

Manejo agroecológico y cambios en las propiedades físicas del suelo

A diferencia de las propiedades químicas, los distintos manejos agroecológicos han sido menos consistentes en la restauración de las propiedades físicas del suelo al nivel de equilibrio representado por el bosque maduro. Este sistema presentó el mayor porcentaje de porosidad, (66.87%) y si bien, es menor en el resto de los sistemas incluyendo el acahual (Cuadro 5), hay una relación entre el contenido de materia orgánica derivada del manejo y la porosidad total como se muestra en la Figura 1a.

Cuadro 5 Propiedades físicas del suelo en los sistemas de cultivo de La Cañada. 

Sistemaz

Porosidad (%)

Porosidad (%)

Constantes de humedad (%)

Da

(g cm-3)

Agregados estables (%)

CH

(cm h-1)

Microf

Macrof

PMP

CC

HA

Bosque acahual

60.5

51.09

9.42

38.8

54.2

15.4

0.94

77.22

25.1

Bosque maduro

66.87

45.57

21.3

43.5

57.4

13.9

0.79

70.03

25.7

Bosque comestible

63.18

52.22

10.96

46.5

64.8

18.2

0.81

76.51

13.1

Maíz-ixcuabil

59.05

50.37

8.69

36.7

53.4

16.7

0.94

69.66

12.7

Maíz-araucaria

60.85

55.67

5.18

37.3

61.2

23.9

0.91

73.43

8.4

Maíz-tejocote

58.75

50.99

7.75

38.2

56.1

17.9

0.91

77.17

21

Sistema. Tubérculos

59.76

49.8

9.97

38.3

57.8

19.5

0.86

72.83

8.8

Huerto biointensivo

60.88

47.75

13.13

41.6

54.4

12.9

0.88

82.08

14.5

Silvopastoril-1

58.83

44.46

14.37

37.2

48.9

11.7

0.91

76.25

78.3

Silvopastoril-2

57.8

50.34

7.45

39.6

54.4

14.8

0.93

73.87

19.9

Cama Gigantón

59.53

53.82

5.71

41

59.2

18.2

0.91

76.68

13.6

Cama King Grass

60.18

57.24

2.94

40.7

64.1

23.4

0.89

62.55

22.5

z= textura del suelo migajón para todos sistemas; CH= conductividad hidráulica.

Figura 1 Relación entre el contenido de materia orgánica (MO) y a) porosidad total; b) macroporosidad f; d) capacidad de campo y microporosidad f; d) MO y humedad aprovechable en distintos sistemas agroecológicos de producción.  

En promedio, a partir de aproximadamente 7% de MO, la porosidad se incrementa conforma aumenta el contenido de ésta en los sistemas de producción, producto de la adición continua de abonos orgánicos, lo que confirma que un manejo agroecológico tiende a reducir el efecto negativo por cambio de uso de suelo de bosque a agrícola (Chauveau et al., 2015).

El espacio poroso total, se compone de macroporos (Macroƒ) y microporos (Microƒ). Los primeros son los responsables del drenaje y la aireación del suelo, constituyendo el principal espacio en el que se desarrollan las raíces (Prasad y Power, 1997). El bosque maduro presenta la mayor macroporosidad con un porcentaje de 21.3 y ninguna de las condiciones de manejo ha restablecido esta propiedad (Figura 1b).

Este efecto también se refleja en la conductividad hidráulica, en donde el bosque maduro y el acahual mantienen los valores más altos con 25.7 y 25.1 cm h-1, respectivamente. Estudios realizados en sistemas con labranza y sin laboreo, muestran que la macroporosidad es la propiedad más afectada por las condiciones de cultivo y con ello la conducción de agua (Soracco et al., 2012; Dal Ferro et al., 2014).

De acuerdo con Dexter (1987, 2004) el volumen que ocupa una raíz corresponde a una disminución de igual magnitud en el volumen del espacio poroso que rodea a la raíz, el suelo adyacente a ésta es comprimido hasta la mínima porosidad posible, la cual es una constante para un suelo determinado, entre esta zona de mínima porosidad y el cuerpo del suelo, la porosidad aumenta exponencialmente, la distancia desde la raíz a la cual la densidad del suelo es afectada es proporcional al diámetro de ésta.

En consecuencia, puede decirse que el cultivo continuo promueve el crecimiento de las raíces que conlleva a la compresión del suelo (Dexter, 2004) favoreciendo la microporosidad en detrimento de la macroporosidad, como se observa en todos los sistemas de cultivo.

Los microporos (Microƒ) son los responsables de la retención de agua, parte de la cual es disponible para las plantas. Con excepción del H. biointensivo y del silvopastoril, todos los sistemas han contribuido a aumentar la capacidad de retención de agua del suelo en términos de CC y HA (Figura 1c y 1d). Este efecto es atribuido en gran parte a los considerables aportes de materia orgánica.

En forma de composta que también han favorecido la microporosidad del suelo (Prasad y Power, 1997), responsable del agua capilar (Salcedo-Pérez et al., 2007), lo que se confirma por un incremento en la estabilidad de agregados aún por encima del bosque maduro (Cuadro 5). El manejo agroecológico de los sistemas de producción no ha logrado restaurar la densidad aparente a su nivel original (0.79 g cm-3) del bosque maduro.

Es importante observar que los sistemas de silvopastoreo 1 y 2 presentan densidades similares a los del cultivo de maíz (0.91 g cm-3), en los cuales el laboreo del suelo es muy reducido de acuerdo con Touchton et al. (1989); Dal Ferro et al. (2014). A partir, de datos de área basal y peso corporal, es posible estimar que los animales en pastoreo aplican presiones sobre el suelo en el rango entre 150 (novillo de 300 kg) y 350 kPa (oveja adulta), valores notoriamente mayores que los correspondientes a tractores agrícolas, que ejercen presiones del orden de 80 (cubiertas de alta flotación) a 160 kPa (cubiertas radiales simples) (Wood et al., 1991).

En consecuencia, el grado y la extensión de la densificación del suelo es de esperar que sea mayor cuando es causada por animales (Sánchez et al., 1989) que por tractores; sin embargo, el efecto entre sistemas ha resultado similar. El porcentaje de agregados estables fue mayor en el sistema H. biointensivo (82.08%) respecto al bosque maduro (70.03%) y menor en cama King Grass (62.55%).

La MO participa en la formación y estabilidad de los distintos tamaños de agregados, proceso donde el mantenimiento del nivel de agregación depende del modo y la frecuencia con que la MO es incorporada, aunado a esto, la dimensión de los agregados del suelo sería una función del tamaño, la geometría y el modo de deposición de esta (Golchin et al., 1998; Dexter, 2004).

Conclusiones

En general, los sistemas ecológicos de producción a través de la adición de materia orgánica local, labranza mínima del suelo y adiciones complementarias de insumos han contribuido a la regeneración de la calidad natural del suelo, pero, el reciclaje de nutrientes a partir de los insumos locales es insuficiente para cubrir las necesidades nutrimentales de los cultivos para una óptima producción.

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Recibido: 01 de Abril de 2020; Aprobado: 01 de Mayo de 2020

§Autora para correspondencia: edna-alvarez30@yahoo.com.mx.

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