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Introducción
El suelo es un cuerpo natural diferenciado en horizontes compuestos de material orgánico y mineral, que varía de modo continuo en el espacio y en el tiempo. El suelo se diferencia del material parental subyacente en morfología, propiedades físicas, químicas y biológicas (Zapata, 2002; Jenny, 1941). La transformación del material parental a suelo se denomina proceso de formación del suelo o proceso pedogenético, y está determinado por la interacción del clima, organismos, topografía, material parental y tiempo [s = f’ (cl, o, r, p, t) ], conocidos como factores de formación del suelo (Jenny, 1941; Phillips, 1998; Blanco y Sensiales, 2001; Buol et al., 2011). La magnitud de cualquiera de las propiedades del suelo tales como pH, contenido de arcilla, porosidad, densidad, carbonatos, etc., está determinada por la acción de los factores de formación del suelo, ya sea de forma independiente o conjunta.
Algunos autores consideran a la actividad humana como el sexto factor de formación de suelos (Amundson y Jenny, 1997; IMT, 1998; Blanco y Sensiales, 2001), como en el caso de los Tecnosoles (IUSS, 2007). En contraste, otros autores lo consideran un factor modificador, ya que el ser humano es capaz de modificar de manera directa o indirecta las características morfológicas, físicas y químicas de los suelos, ya sea por manejo de la vegetación (Muñoz-Iniestra et al., 2009; Neris et al., 2012; Arnold et al., 2015; Rubinić et al., 2015), modificación del relieve (Soriano et al., 1996; Blanco y Sensiales, 2001; Chinchilla et al., 2011; Hernández et al., 2012), riego (Rascón et al., 2008; Al-Ghobari, 2011) o pastoreo (Evans et al., 2012; Mora et al., 2017), entre otros (Dudal, 2004).
La necesidad de conocer la distribución espacial de los suelos, así como sus características, para aprovechar este recurso en las actividades humanas, agrícolas y ganaderas, ha impulsado una gran cantidad de investigaciones y el desarrollo de metodologías para la elaboración de mapas (IICA, 2016). El levantamiento detallado de suelos implica una gran inversión de tiempo y dinero, lo que explica en parte la escasez de mapas detallados y actualizados (Abarca y Bernabé, 2010), por ello, en las últimas décadas han surgido una serie de métodos para la elaboración de cartografía de suelos, tales como los mapas digitales de suelos (Colín et al., 2017).
La Mixteca Oaxaqueña es una región con gran diversidad de ecosistemas y ambientes contrastantes, sin embargo, existe desconocimiento de los recursos naturales con que se cuenta, especialmente el suelo. La escasez de mapas detallados de suelos en esta región, así como la falta de precisión de los existentes, conlleva a una mala planeación de las actividades agrícolas y ganaderas, y en consecuencia, altos índices de degradación y erosión. Por tanto, el objetivo de este trabajo fue determinar la distribución espacial de los suelos en la cuenca rancho Dolores en la región mixteca en el estado de Oaxaca, con base en un análisis integral de los factores formadores utilizando herramientas digitales escala 1:50 000; como una metodología alternativa para identificar las diferencias en las propiedades físicas y químicas de los suelos y su distribución en un área.
Materiales y Métodos
Área de estudio
El estudio se llevó a cabo en la cuenca rancho Dolores en el estado de Oaxaca, localizada dentro de las coordenadas 17° 49’ 53” y 17° 54’ 13” N, y 97° 45’ 08” y 97° 48’ 41” O, con una superficie de 18.80 km2, que pertenece a la cuenca del río Mixteco, dentro de la Región Hidrológica 18: Balsas.
Según la clasificación climática de Köppen, modificada por García (1981), se tiene un clima BS1kw, semiárido, templado, con temperatura media anual entre 12 y 18 ºC, régimen de lluvias de verano, con una precipitación media anual de 704.10 mm. La cuenca se encuentra en un rango de elevación de 1638 a 2285 m, con una altura media de 1817 m, y pendientes predominantes de 20 a 50%, destacando pequeñas planicies dedicadas a la agricultura en los márgenes de las corrientes, laderas de gran longitud y poca pendiente, hasta lomeríos muy accidentados de difícil acceso. De acuerdo con la carta geológica de INEGI (1981) los tipos de material presentes en la cuenca son: Arenisca-Conglomerado que representa el 39.6% de la superficie de esta, y Andesita-Brecha volcánica que ocupa el 60.4%. El mapa edafológico de INEGI escala 1:250 000 (2004) muestra suelos del tipo Regosol calcárico en la mayor parte de la cuenca, y Vertisol crómico en la parte baja y márgenes del cauce principal. La vegetación predominante es el pastizal inducido con vestigios de matorral xerófito y selva baja, así como bosque de encino en la parte alta de la cuenca; el uso de suelo es pecuario y agrícola.
Factores de formación de suelos
Los factores de formación de suelos que se consideraron en este trabajo fueron clima, vegetación, relieve y material parental, de acuerdo con el Soil Survey Division Staff (1993).
Clima. Los parámetros que se consideraron dentro del factor clima fueron la precipitación y el índice topográfico de humedad. Los datos de precipitación pluvial se obtuvieron de las estaciones meteorológicas más cercanas a la cuenca, se consideraron ocho estaciones para el trazo de polígonos de Thiessen considerándose un periodo de 20 a 30 años de registros. El índice topográfico de humedad (ITH) es un parámetro de interés para predecir las características físicas del suelo e identificar zonas de mayor disponibilidad hídrica (Domingo-Santos et al., 2013). Para su estimación se utilizó la Ecuación 1 (Deng et al., 2007):
donde: As: acumulación del flujo.
β: pendiente en grados.
El cálculo del índice topográfico de humedad se realizó en ArcGis 10.1, la acumulación del flujo se obtuvo rellenando las pequeñas depresiones (FILL) en la superficie del modelo digital de elevación de resolución 15 m, posteriormente se elaboró un mapa en formato raster que muestra la dirección del flujo analizando la altitud de cada celda y de las celdas vecinas, a partir del cual se obtuvo la acumulación del flujo. La pendiente del terreno se determinó directamente en porcentaje con las herramientas de superficie del software, ya que pendiente (%) = tan (pendiente en grados).
Vegetación. Se consideraron los parámetros de vegetación y uso del suelo, índices de vegetación y porcentaje de cobertura vegetal, obtenidos a partir de una imagen de satélite Spot 6 con fecha cuatro de noviembre de 2014, que consta de una banda pancromática con resolución de 1.5 m y una imagen multiespectral de cuatro bandas (azul, verde, roja e infrarroja) con resolución de 6 m, a la cual se aplicó una corrección atmosférica. Para la obtención del mapa de vegetación y uso del suelo se hizo una fusión (pansharpening) de la banda pancromática con la imagen RGB (bandas 1, 2 y 3) con el software ArcGis 10.1 para obtener una imagen RGB con resolución de 1.5 m y sobre esta última se efectuó una delimitación y digitalización de la vegetación y uso de suelo, con previo reconocimiento en campo, utilizando el criterio inglés de área mínima cartografiable de 1 cm2 (NOM-023, 2001), a una escala de 1:20 000, se utilizaron como base las cartas de INEGI para la nomenclatura de los tipos de vegetación de la cuenca.
Fue utilizado el índice de la vegetación de diferencia normalizada (Normalized Difference Vegetation Index- NDVI), que es un cociente que contrasta la reflectancia de las bandas infrarrojo cercano (NIR) y rojo (R), y se calcula de acuerdo con la ecuación 2 (Rouse et al., 1974):
donde: NIR y R corresponden a las bandas infrarrojo cercano y roja respectivamente.
Para la estimación del NDVI se realizó la conversión de niveles digitales de la imagen de satélite a valores de reflectancia para posteriormente obtener los índices de vegetación.
El porcentaje de cobertura vegetal se estimó por pixel con el método propuesto por Bingfang et al. (2004), que asume que cada pixel recibe dos señales del sensor, la proveniente del suelo y de la vegetación, y en consecuencia un valor de NDVI para cada una de estas señales. El porcentaje de cobertura vegetal se estimó con los valores de NDVI de la siguiente manera:
donde: % cv es el porcentaje de cubierta vegetal, NDVI es el índice de vegetación observado en el pixel i, NDVIsue es el índice de vegetación de un pixel con suelo desnudo y NDVIveg corresponde al índice de vegetación de un pixel completamente cubierto con vegetación.
Relieve. Dadas las condiciones particulares de la región se asumió que los factores del relieve de mayor importancia en la cuenca son la pendiente y el índice de posición topográfica (IPT) que es utilizado para la determinación de las topoformas (Weiss, 2001). Para la caracterización del relieve de la cuenca se utilizó un modelo digital de elevación (MDE) de INEGI en formato raster con resolución de 15 m, se estimó la pendiente con las herramientas de superficie de ArcGis 10.1. El IPT se obtuvo comparando la elevación de cada celda en el MDE, con la elevación media de las celdas circundantes (Weiss, 2001):
donde: z0 es la elevación de la celda central y zm es la elevación media de las celdas circundantes.
Material parental. Se consideró el tipo de roca predominante de acuerdo con la carta geológica de INEGI (1981) escala 1:250 000, a la que se realizó un recorte correspondiente a la cuenca rancho Dolores.
Análisis estadístico y delimitación de suelos
Se realizó un Análisis de Componentes Principales (ACP), para determinar la correlación entre las variables de entrada (factores de formación) y seleccionar las variables no correlacionadas, que expliquen la mayor variabilidad de los suelos en la cuenca rancho Dolores. El ACP se realizó en ArcGis 10.1 con los factores de formación del suelo: clima (precipitación, ITH), vegetación (uso de suelo, NDVI y porcentaje de cobertura), material parental y relieve (pendiente e IPT). Algunas variables como tipo de roca y uso de suelo son de carácter alfabético por lo que se utilizaron correspondencias numéricas para definir las clases. Se seleccionaron aquellos componentes cuyos valores propios o eigen valores fueron mayores a la unidad de acuerdo al Criterio de Kaiser, y que explicaron el mayor porcentaje de variabilidad (Cuadras, 2007), los factores de mayor peso en dichos componentes se utilizaron para la determinación de las unidades de suelo.
Para la delimitación de las unidades de suelo, se creó un mapa en formato raster multibanda con los factores de mayor peso, sobre el que se realizó una clasificación no supervisada, que consiste en la agrupación de celdas con valores similares resultantes de la combinación de las bandas, cada agrupación fue definida como una clase, la cual corresponde a un tipo de suelo.
Se aplicó un filtro de mayoría para reducir la variabilidad local y eliminar el efecto de ruido (presencia de pixeles con valores diferentes a los predominantes en cierta área) en la imagen. Una vez obtenidas las unidades de suelo, se definieron los sitios de muestreo, se colectaron muestras de suelo simples correspondientes a la capa superficial y subsuperficial del suelo en diez sitios distintos con un total de 18 muestras, cada sitio se ubicó con ayuda de GPS (Garmín Map 62s) y se registró la profundidad de muestreo.
A las muestras se le realizaron las siguientes determinaciones: textura por el método de la pipeta (Day, 1965), densidad aparente por el método de la parafina (Blake, 1965), capacidad de campo con olla de presión (Richards, 1949), punto de marchitez permanente con membrana de presión (Richards, 1949), porciento de saturación con el método gravimétrico (Gardner, 1965), conductividad hidráulica saturada con el permeámetro de carga constante (Klute y Dirksen, 1986), pH en agua con potenciómetro relación 1:2 y contenido de materia orgánica (%) por el método de Walkley y Black (1934), variables que determinan el comportamiento hidrológico de los suelos.
Se aplicó un análisis de regresión lineal múltiple teniendo como variables dependientes cada una de las propiedades analizadas de los suelos en la capa superficial, y como variables independientes los factores de formación seleccionados por el ACP, para obtener los coeficientes de correlación entre dichos factores y las características del suelo.
Resultados y Discusión
Factores de formación de suelos
Clima. De las ocho estaciones meteorológicas consideradas para el trazo de polígonos de Thiessen, solo cuatro tuvieron influencia en la cuenca rancho Dolores: Huajuapan de León SMN 1.31 %, Huajuapan de León DGE 25.00%, Zapotitlán Palmas SMN 12.87% y Zapotitlán Palmas DGE 60.82%. La precipitación en la cuenca fue de 684.90 mm en la parte media y de 765.20 mm en las partes más altas, con una media ponderada de 704.10 mm.
El índice topográfico de humedad (ITH) presentó un rango entre -4.74 a 10.29 (Figura 1), valores superiores a 4.80 se encontraron en los ríos y en los márgenes de éstos, lo que indica acumulación de humedad en el suelo, por lo tanto, áreas con valores altos de ITH son zonas de concentración del escurrimiento (Roa-Lobo y Kamp, 2012), mientras valores menores a -2.32 se localizaron en las partes altas con mayor pendiente. Este parámetro reflejó la tendencia del suelo a la acumulación de humedad y generación de escurrimiento, cuanto más elevado es el valor de este índice, mayor humedad se concentra en esa área.
Vegetación. La vegetación natural que se encontró en la cuenca fue bosque de encino en tierras altas, con altitudes cercanas a los 2000 m; matorral xerófilo en los valles y cañadas con altitudes superiores a los 1500 m bajo sombras orográficas y selva baja en las zonas con altitudes entre 1000 y 1700 m. El uso del suelo correspondió a pastizales con vestigios de vegetación natural y agricultura de riego con cultivos anuales (Figura 2). La mayor parte de la cuenca se encontró ocupada por pastizales (46%) con algunas especies de matorral, en segundo lugar, se tuvo el bosque de encino que se encuentra en la parte más alta de la cuenca y representó el 26.7% de la superficie de la misma, la selva baja caducifolia ocupó un área de 352 ha, lo que representó el 18% del total de la cuenca y por último la agricultura (8% de la superficie) con cultivo de maíz principalmente, ubicada sobre los márgenes del cauce.
El porcentaje de cubierta vegetal se calculó en función del índice de vegetación y se clasificaron en cuatro categorías (Cueva y Chalán, 2010):
0 a 10%: correspondió a suelo desnudo; 10 a 30%: degradado, formaciones provocadas por intervención humana, en donde se eliminó la vegetación natural o se expuso a continuas perturbaciones; 30 a 50%: ralo, formaciones vegetales naturales o inducidas con árboles dispersos, en donde se apreció la presencia de suelo o vegetación de tipo herbácea o matorrales con individuos dispersos y 50 a 80%: denso, formaciones vegetales cuya cubertura de dosel es igual o superior a 50% en ambientes secos y a 70% en ambientes húmedos.
El mayor porcentaje de suelo cubierto por vegetación se presentó en las zonas de bosque y selva baja, así como en las áreas agrícolas (Figura 3), sin embargo, los valores bajos de cobertura encontrados en los dos primeros tipos de vegetación son debidos, en mayor parte, a la tala de especies leñosas, tanto para su utilización, como para la apertura de nuevas tierras al pastoreo. La menor cobertura vegetal se encontró en los pastizales, que se manifiesta comúnmente por la intercalación de áreas de vegetación con suelo desnudo, como efecto del pastoreo de ganado bovino. Gutiérrez-Guzmán et al. (2015) encontraron porcentajes de cobertura vegetal de 15 a 40% en pastizales de La Cieneguilla, Durango.
Para validar los datos de cobertura vegetal se tomaron 20 puntos al azar en zona de pastizal, en los cuales se midió directamente el porcentaje de cobertura correspondiente a octubre del 2015 en una superficie circular de 2 m2. Las mediciones de cobertura sobre el terreno, los valores estimados a partir de índices de vegetación, así como el error relativo entre estos se presentan en el Cuadro 1.
Cuadro 1: Comparación entre el porcentaje de cobertura vegetal medido y estimado.
| Punto | Cobertura media | Cobertura estimada | Error |
|---|---|---|---|
| - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - % - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - | |||
| 1 | 50.23 | 53.90 | -6.81 |
| 2 | 50.77 | 53.90 | -5.80 |
| 3 | 62.32 | 53.60 | 16.27 |
| 4 | 63.79 | 50.80 | 25.58 |
| 5 | 59.82 | 50.80 | 17.75 |
| 6 | 49.85 | 37.10 | 34.36 |
| 7 | 50.49 | 40.50 | 24.66 |
| 8 | 54.58 | 52.00 | 4.95 |
| 9 | 40.89 | 41.30 | -0.99 |
| 10 | 43.06 | 59.40 | -27.51 |
| 11 | 43.82 | 51.00 | -14.08 |
| 12 | 49.03 | 50.50 | -2.91 |
| 13 | 56.39 | 54.50 | 3.47 |
| 14 | 38.76 | 59.50 | -34.85 |
| 15 | 43.82 | 58.90 | -25.60 |
| 16 | 47.21 | 60.80 | -22.35 |
| 17 | 35.57 | 59.40 | -40.11 |
| 18 | 36.73 | 51.50 | -28.68 |
| 19 | 36.53 | 50.20 | -27.23 |
| 20 | 34.37 | 56.40 | -39.05 |
El error observado se atribuyó en parte a la diferencia entre el tamaño de celda de la imagen de satélite utilizada para el cálculo de NDVI y cobertura vegetal, y la superficie de muestreo en campo, por tanto, se aceptaron los valores estimados por el modelo.
Relieve. El intervalo de elevación fue de 1638 a 2285 m, con una altura media de 1817 m. Las geoformas que se observan fueron lomeríos muy accidentados y de difícil acceso, laderas de gran longitud y poca pendiente, hasta pequeñas planicies dedicadas a la agricultura en los márgenes de las corrientes.
Las pendientes dominantes en la cuenca fueron del orden de 15 a 30% de acuerdo al criterio de la FAO (2009), estas representaron el 34.20% de la superficie de la cuenca, en segundo lugar se encontraron las zonas con más de 30% de pendiente que ocuparon el 25.10% de la superficie y se localizaron en las partes más altas de la cuenca (zona de lomeríos), las pendientes de 10 a 15% ocuparon el 14.50% del territorio, las zonas planas (0 a 10% de pendiente) representaron el 26.17 % del área total de la cuenca y se encontraron en las partes bajas, en las laderas suaves dedicadas al pastoreo y a la agricultura.
En la Figura 4 se presenta una clasificación de topoformas con base en el índice de posición topográfica (IPT) utilizando los criterios de Weiss (2001), valores positivos indican lugares más altos que la media de su entorno (crestas), valores negativos representan sitios más bajos que sus alrededores (valles) y valores cercanos a cero son áreas planas donde la pendiente es casi nula, o zonas de pendiente constante. Predominaron los cañones y las depresiones formadas por arroyos (IPT con valores menores a -5), así como las crestas y colinas propias de un paisaje accidentado (IPT mayor de 50), los valores de IPT cercanos a cero se localizaron en los valles y laderas de pendiente suave ocupados por pastizales.
Material parental. De acuerdo con la carta geológica de INEGI (1981) los tipos de materiales presentes en la cuenca fueron: Arenisca-Conglomerado que representó el 39.60% de la superficie, se encontró en la parte media y baja de la cuenca; y Andesita-Brecha volcánica que ocupó el 60.40% de la superficie total y se encontró en la parte alta y en la salida de la cuenca.
Unidades de suelos
Mediante el análisis de componentes principales (ACP) se redujo el número de elementos o parámetros que explican la mayor parte de la variabilidad. En el Cuadro 2 se observa que los primeros tres componentes poseen autovalores o eigenvalores mayores a uno y representaron el 99.69% de la variabilidad, los eigenvalores se relacionan con la varianza explicada por cada componente (León et al., 2008) y permitieron determinar el número de componentes principales adecuado de acuerdo al criterio de Kaiser (Cuadras, 2007). El primer y segundo componentes explicaron el 81.90% de la varianza, la identificación y análisis de los pesos de las variables en estos es de gran ayuda al momento de definir las nuevas variables a utilizar.
Cuadro 2: Eigenvalores y varianza de los componentes principales.
| Componente | Eigenvalor | Varianza | Varianza acumulada |
|---|---|---|---|
| % | |||
| 1 | 301.000 | 57.587 | 57.587 |
| 2 | 127.000 | 24.313 | 81.901 |
| 3 | 92.900 | 17.790 | 99.691 |
| 4 | 0.965 | 0.184 | 99.876 |
| 5 | 0.350 | 0.067 | 99.943 |
| 6 | 0.246 | 0.047 | 99.990 |
| 7 | 0.050 | 0.0096 | 99.999 |
| 8 | 0.001 | 0.0003 | 100 |
El primer componente presentó los mayores pesos para las variables pendiente, IPT, material parental y uso de suelo, aunque estas últimas correlaciones son negativas. En el segundo componente se presentaron correlaciones positivas altas para material parental y pendiente, y negativas para las variables pendiente y uso de suelo (Cuadro 3).
Cuadro 3: Matriz de correlación entre las variables y los componentes principales.
| Variable | Componente | ||
|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | |
| Pendiente | 0.17800 | 0.05320 | -0.00391 |
| IPT | -0.82200 | -0.53800 | 0.00885 |
| Material parental | -0.53900 | 0.84100 | 0.00670 |
| Uso del suelo | -0.03980 | -0.02160 | 0.00813 |
| Cobertura vegetal | 0.01350 | 0.00305 | 0.24000 |
| NDVI | 0.00973 | -0.00295 | 0.12500 |
| ITH | 0.00774 | -0.00088 | 0.96300 |
| Precipitación | 0.00009 | -0.00007 | -0.00241 |
IPT= índice de posición topográfica; NDVI = índice de vegetación de diferencia normalizada; ITH= índice topográfico de humedad.
La mayor variabilidad de los suelos de la cuenca rancho Dolores se puede explicar por los factores pendiente, IPT y material parental. Lo cual concuerda con lo reportado por Chinchilla et al. (2011), quienes afirman que, para su zona de estudio, los principales factores formadores de los suelos fueron el material parental y el relieve. Estos factores fueron considerados en nuestro estudio para la clasificación no supervisada de los tipos de suelo presentes en la cuenca, junto con el uso de suelo, ya que varios autores tales como Neris et al. (2012), Arnhold et al. (2015) y Rubinić et al. (2015) coinciden en una alta relación de este factor con las propiedades físicas y químicas de los suelos. En regiones áridas y semiáridas, las diferencias en los suelos están asociadas con materiales de origen contrastantes, por lo que el factor material parental es muy importante, así como el relieve, los patrones locales de estos dos factores y sus relaciones con la vegetación, se pueden utilizar para predecir el tipo de suelo en áreas pequeñas (SSDS, 1993).
Se definieron cinco unidades de suelos con un total de diez polígonos (Figura 5). Se ubicaron diez sitios de muestreo distribuidos en las diferentes clases de suelo identificadas. Las características de las unidades y de las muestras de suelo se presentan en el Cuadro 4.
Cuadro 4: Características y propiedades de los suelos de la cuenca rancho Dolores.
| Unidad de suelo |
Sitio de muestreo |
Prof | Arena | Limo | Arcilla | Clase textural | Dap | CC | PMP | Sat | Ks | pH | MO |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| m | - - - - - - - - - % - - - - - - - - - | g cm-3 | % | cm h-1 | % | ||||||||
| 1 | 10 | 0-0.13 | 36.61 | 43.51 | 19.88 | Franco | 1.81 | 25.7 | 14.7 | 43.6 | 0.89 | 7.57 | 1.43 |
| 0.13-0.30 | 18.148 | 57.41 | 24.44 | Migajón Limoso | 1.86 | 29.1 | 17.3 | 47.8 | 0.35 | 7.73 | 0.78 | ||
| 2 | 4 | 0-0.25 | 49.358 | 33.04 | 17.6 | Franco | 1.27 | 21.4 | 13.6 | 29 | 7.5 | 7.69 | 0.39 |
| 0.25-0.60 | 44.673 | 40.77 | 14.56 | Franco | 1.31 | 25.5 | 16.7 | 39.7 | 1.24 | 7.93 | 0.26 | ||
| 7 | 0-0.20 | 40.117 | 28.92 | 30.96 | Migajón Arcilloso | 1.62 | 28.7 | 22.7 | 50.2 | 15.4 | 7.34 | 0.94 | |
| 8 | 0-0.10 | 16.912 | 72.45 | 10.64 | Migajón Limoso | 1.57 | 20.9 | 12.6 | 45 | 2.78 | 6.54 | 2.21 | |
| 3 | 2 | 0-0.12 | 37.341 | 29.18 | 33.48 | Migajón Arcilloso | 1.3 | 40.6 | 34 | 76.9 | 12.4 | 6.74 | 7.48 |
| 0.12-0.35 | 27.732 | 29.31 | 42.96 | Arcilla | 1.31 | 41.5 | 31.2 | 76.6 | 4.79 | 6.8 | 3.25 | ||
| 4 | 1 | 0-0.15 | 19.994 | 46.53 | 33.48 | Migajón Arcillo Limoso | 1.47 | 32.7 | 24.7 | 59.5 | 8.98 | 6.31 | 1.95 |
| 3 | 0-0.20 | 53.006 | 25.35 | 21.64 | Migajón Arcillo Arenoso | 1.34 | 23.8 | 16.5 | 52.3 | 7.56 | 7.15 | 0.78 | |
| 0.20-0.40 | 45.368 | 36.11 | 18.52 | Franco | 1.76 | 26 | 16.1 | 49.4 | 1.83 | 7.87 | 0.52 | ||
| 9 | 0-0.36 | 32.507 | 54.97 | 12.52 | Migajón Limoso | 1.69 | 21.3 | 13.1 | 44.2 | 4.02 | 6.47 | 1.95 | |
| 5 | 5 | 0-0.30 | 4.804 | 85.92 | 9.28 | Limo | 1.36 | 20 | 13 | 47.5 | 8.63 | 7.04 | 3.9 |
| 6 | 0.30-0.50 | 21.296 | 64.62 | 14.08 | Migajón Limoso | 1.42 | 22 | 13.7 | 45.8 | 3.54 | 7.3 | 2.21 | |
| 0-0.15 | 7.106 | 82.17 | 10.72 | Limo | 1.55 | 21.1 | 10.5 | 42.7 | 1.83 | 6.02 | 1.43 | ||
Prof = profundidad; % MO = porcentaje de materia orgánica; Dap = densidad aparente; PMP = punto de marchitez permanente; CC = capacidad de campo; % Sat = porcentaje de saturación; Ks = conductividad hidráulica saturada.
Las unidades de suelos fueron identificadas numéricamente para efectos demostrativos ya que no se obtuvieron datos suficientes para realizar una clasificación taxonómica de los suelos en la zona.
Los suelos de la unidad 1 corresponden a planicies agrícolas, tienen una profundidad media de 30 cm, se encuentran sobre los márgenes del cauce principal, y son producto de arrastre y depósito de material por acción del flujo superficial. Son de textura media, densidad aparente de 1.8 g cm-3, tienen una conductividad hidráulica de menos de 1 cm h-1 que de acuerdo con Castellanos et al. (2000) se clasifica como muy baja, es un suelo moderadamente alcalino con un pH de 7.5 a 7.7, y el contenido de materia orgánica es bajo a moderadamente bajo 0.78 a 1.43 % (Castellanos et al., 2000).
Los suelos identificados con el número dos corresponden principalmente a zonas de ladera con pendiente media en donde la vegetación predominante es la selva baja caducifolia, aquí se encuentran suelos someros de 10 cm hasta suelos poco profundos de 60 cm, de textura media y densidad aparente entre 1.27 y 1.62 g cm-3, tienen una conductividad hidráulica de moderadamente baja (2.78 cm h-1) a alta (15.4 cm h-1), ésta propiedad presenta la mayor variabilidad espacial y puede estar en función de la profundidad del perfil, la posición en el paisaje, la textura, e incluso de errores en la medición (Iqbal et al., 2005), lo que explica el rango de valores encontrados. Estos suelos varían de neutros a moderadamente alcalinos y su contenido de materia orgánica es bajo (Castellanos et al., 2000).
Los suelos de la unidad tres se encuentran principalmente en las depresiones cuya vegetación es bosque, presentan texturas de medias a finas con una profundidad media de 35 cm y densidad aparente de 1.3 g cm-3, su conductividad hidráulica es media a alta, el pH tiende a neutro y tienen alto y muy alto contenido de materia orgánica.
Los suelos de la unidad cuatro se localizan alrededor de las crestas y colinas, son poco profundos (menos de 40 cm) de textura media y densidad aparente entre 1.4 y 1.7 g cm-3, su conductividad hidráulica se encuentra entre 4 y 9 cm h-1 clasificándose como media, su pH es de neutro a moderadamente alcalino y tienen un contenido de materia orgánica de bajo a muy bajo de acuerdo con Castellanos et al. (2000).
Los suelos identificados con el número cinco se encuentran en las zonas de ladera de poca pendiente en donde el uso de suelo corresponde a pastizal, son de textura fina y profundidad variable (de 15 a 50 cm), tienen una densidad aparente que va de 1.36 a 1.55 g cm-3, su conductividad hidráulica es moderadamente alta en las zonas de mayor profundidad y baja en las de menor, tienen un pH neutro y contenido de materia orgánica de medio a alto.
Los coeficientes de correlación entre los factores de formación y las características del suelo se muestran en el Cuadro 5. La pendiente y el material parental tienen una alta relación con la textura del suelo, representada como la proporción de arcilla, así como con los parámetros de humedad, especialmente con el porciento de saturación, con una correlación arriba del 70%, esto concuerda con lo encontrado por Arnhold et al. (2015) que demostró que la topografía y el material parental controlan la distribución de la textura en el suelo en un transecto. Estos factores son los más importantes para explicar la variación de las características del suelo (Jenny, 1941), ya que la pendiente influye en el drenaje, acumulación y transporte de partículas de suelo (Hernández et al., 2012), y el material parental determina las variaciones en textura entre los horizontes de diagnóstico de los suelos (Encina-Rojas et al., 2008; Badía et al., 2013).
Cuadro 5: Coeficientes de correlación entre los factores de formación y propiedades de los suelos en la cuenca rancho Dolores.
| Variables | Pendiente | IPT | Material parental | Uso de suelo |
|---|---|---|---|---|
| Profundidad | 0.073 | 0.325 | 0.142 | 0.618 |
| Arcilla (%) | 0.734 | 0.103 | 0.745 | 0.402 |
| Dap | 0.512 | 0.010 | 0.535 | 0.476 |
| CC | 0.650 | 0.278 | 0.705 | 0.517 |
| PMP | 0.697 | 0.225 | 0.741 | 0.523 |
| Saturación (%) | 0.724 | 0.145 | 0.792 | 0.714 |
| Ks | 0.609 | 0.067 | 0.612 | 0.363 |
| pH | 0.476 | 0.422 | 0.510 | 0.720 |
| % MO | 0.383 | 0.506 | 0.441 | 0.305 |
Dap = densidad aparente (g cm-3); CC = capacidad de campo; PMP = punto de marchitez permanente; Ks = conductividad hidráulica saturada (cm h-1); %MO = materia orgánica (%); IPT = índice de posición topográfica.
El IPT (parámetro utilizado para definir las geoformas) se relacionó con el contenido de materia orgánica, el pH y la profundidad, ya que de acuerdo con Zinck (2012) las propiedades físicas y químicas están controladas por los procesos de erosión y sedimentación que se presentan de acuerdo al tipo de geoforma. Las características del suelo dependen de la posición de éste en el relieve, la cual condiciona su espesor, drenaje, erosión y presencia de sales (Badía et al., 2011).
El uso de suelo es un factor que tiene una importante influencia en las propiedades físicas y químicas de los suelos (Neris et al., 2012; Sarker et al., 2018), en este trabajo se encontraron altos coeficientes de correlación entre dicho factor y la profundidad del suelo, los parámetros de humedad (CC, PMP y porcentaje de saturación) y pH; en concordancia con Rubinić et al. (2015), quienes concluyeron que la vegetación y uso del suelo tienen influencia en las propiedades de la capa superficial de los perfiles estudiados, principalmente estructura, contenido de humus y pH. El factor cobertura vegetal juega un papel importante en el suelo en el proceso de erosión al protegerlo del impacto de las gotas de lluvia, mejorar su estructura, incrementa la porosidad y la capacidad de infiltración, reduciendo el escurrimiento superficial y las pérdidas por arrastre (Pulido et al., 2011), condicionando la profundidad del suelo.
La elaboración del mapa de suelos a partir de la interacción de los factores de formación de estos, permitió demostrar que existen diferentes tipos de suelo con propiedades físicas y químicas definidas, así como su distribución en la cuenca rancho Dolores, lo que puede contribuir a la definición de zonas de manejo agrícola, pecuario y forestal.
Conclusiones
- De acuerdo con el análisis de componentes principales, los factores de formación de suelo que explicaron la variabilidad de éstos en la cuenca rancho Dolores son: relieve (pendiente, posición topográfica), material parental y vegetación.
- Se observó correlación entre los parámetros del relieve (geoformas y pendiente) y el material parental, con las propiedades de los suelos, específicamente textura, y parámetros de humedad (capacidad de campo, punto de marchitez permanente, porcentaje de saturación y conductividad hidráulica saturada).
- El uso de suelo y la vegetación influyeron en la profundidad del suelo, el pH y la porosidad total (% de saturación).
- El mapeo de suelos a partir del análisis integral de los factores formadores, permitió identificar unidades con diferentes propiedades físicas y químicas, y representar la distribución espacial de éstas, como una metodología alternativa que contribuya a la definición de zonas de manejo.
