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ESTUDIO DE LAS RELACIONES
SUELO, VEGETACION Y CLIMA
EN PLANTACIONES DE BALSA.
POR
Ing. DAVID MARCELO ARANEDA AGUILERA Jefe de Investigación
Guayaquil - Ecuador
Enero 1997
INDICE
RESUMEN.......................................................................................................................... 4
SUMMARY......................................................................................................................... 4
1.- INTRODUCCION.......................................................................................................... 5
2.- OBJETIVOS.................................................................................................................. 6
3.- REVISION BIBLIOGRAFICA...................................................................................... 7
3.1.- TIPOS DE SUELOS COMPRENDIDOS EN EL PRESENTE ESTUDIO................... 7
3.1.1.- FLANCO OCCIDENTAL DE LA CORDILLERA DE LOS ANDES,
PARTE INFERIOR, HUMEDA Y CALIDA .......................................................... 7
3.1.2.- LLANURAS DE DEPOSITACION Y CONOS DE ESPARCIMIENTO
ANTIGUOS............................................................................................................. 7
3.1.3.- PIEDEMONTE: CONOS DE DEYECCION Y ESPARCIMIENTO........................ 8
3.1.4.- RELIEVES ARCILLOSOS ALTOS......................................................................... 8
3.2.- CLIMA........................................................................................................................ 9
3.2.1.- CLIMA TROPICAL HUMEDO............................................................................... 9
3.2.2.- CLIMA TROPICAL MONZON............................................................................... 9
3.2.3.- CLIMA TROPICAL DE SABANA........................................................................ 10
3.2.4.- CLIMA TROPICAL SECO.................................................................................... 10
3.3.- CONDICIONES CLIMATICAS LOCALES............................................................. 10
3.3.1.- HACIENDA FC02................................................................................................. 11
3.3.2.- HACIENDA FM04................................................................................................ 12
3.3.3.- HACIENDA FM01 Y PB02................................................................................... 13
3.3.4.- HACIENDA DR01................................................................................................ 14
3.3.5.- HACIENDA PB03................................................................................................. 15
4.- METODOLOGIA........................................................................................................ 17
4.1.- MATERIAL.............................................................................................................. 17
4.2.- METODO................................................................................................................. 17
4.2.1.- ANALISIS DE LA VEGETACION....................................................................... 17
4.2.2.- ANALISIS DE SUELO.......................................................................................... 18
4.2.3.- ANALISIS FOLIAR............................................................................................... 18
4.2.4.- ANALISIS DE AGUA.......................................................................................... 18
4.2.5- ASPECTOS CLIMATICOS.................................................................................... 19
5.- RESULTADOS............................................................................................................ 20
5.1.- VEGETACION......................................................................................................... 20
5.1.1.- HACIENDA FC02................................................................................................. 20
5.1.2.- HACIENDA FM04................................................................................................. 22
5.1.3.- HACIENDA FM01................................................................................................. 23
5.1.4.- HACIENDA PB02................................................................................................. 25
5.1.5.- HACIENDA RD01................................................................................................. 27
5.1.6.- HACIENDA PB03................................................................................................. 30
5.2.- SUELOS................................................................................................................... 32
5.2.1.- TEXTURAS........................................................................................................... 32
5.2.2.-DENSIDAD APARENTE...................................................................................... 35
5.2.3.-COMPACTACION................................................................................................. 36
5.2.4.-COLOR................................................................................................................... 37
5.2.5.-pH........................................................................................................................... 40
5.2.6.-MATERIA ORGANICA Y CARBONO ORGANICO............................................. 42
5.2.7.-NITROGENO......................................................................................................... 44
5.2.8.-FOSFORO.............................................................................................................. 47
5.2.8.-BASES DE INTERCAMBIO.................................................................................. 49
5.2.10.-OTROS ELEMENTOS......................................................................................... 57
5.2.10.1.-HIERRO............................................................................................................. 58
5.2.10.2.-MANGANESO................................................................................................... 59
5.2.10.3.-BORO................................................................................................................ 61
5.2.10.4.-COBRE.............................................................................................................. 64
5.2.10.5.-ZINC.................................................................................................................. 66
5.3.- ANALISIS FOLIAR.................................................................................................. 68
5.4.- ANALISIS DE AGUA.............................................................................................. 71
6.- DISCUSION DE RESULTADOS................................................................................ 73
7.- CONCLUSIONES....................................................................................................... 75
8.- RECOMENDACIONES.............................................................................................. 77
9.- BIBLIOGRAFIA......................................................................................................... 78
APENDICE # 1 : DESCRIPCION DE PERFILES............................................................ 80
APENDICE # 2 : DETERMINACIONES ANALITICAS
DE LAS MUESTRAS DE SUELO........................................................ 86
APENDICE # 3 : CARACTERISTICAS DE DIAGNOSTICO
PARA UN ESTUDIO DE SUELO........................................................ 88
APENDICE # 4 : CARACTERISTICAS DE DIAGNOSTICO
PARA UN ANALISIS FOLIAR............................................................ 92
RESUMEN
Datos de vegetación, suelos y clima fueron tomados en parcelas permanentes
ubicadas en diferentes plantaciones de balsa , durante 8 años aproximadamente. Este estudio
trata de integrar todos los parámetros que influencian el crecimiento de la balsa. Los suelos
fueron descritos morfológicamente. Se tomaron muestras de cada horizonte de suelo para ser
analizado en laboratorio. Cuando los parámetros de clima y suelo son considerados se ven
fácilmente las diferencias de sitio y también, su influencia en el crecimiento de la balsa.
SUMMARY
Vegetation, soils and climate data were taken from permanent research plots in
balsa plantations, during about 8 years. This study tries to integrate all measured parameters that
influence balsa growth. Soils were described morphollogically. Samples were taken from each
soil horizon to be analized in the lab. When all soil and climate parameters are taken into account
site differences are easily seen and also their influence on balsa growth.
6.- DISCUSION DE RESULTADOS
Sin lugar a dudas, los resultados obtenidos muestran claramente una
diferenciación en los procesos evolutivos a que están siendo sometidos los distintos suelos
estudiados. Aquí se conjugan diferentes factores formadores de suelos y pueden ser citados
justamente aquellos propuestos por Jenny (1941), los cuales corresponden a clima, organismos,
relieves, material parental y tiempo.
Así, cada situación estudiada, al ser íntegramente caracterizada, no es más que la
descripción de aquellos factores ecológicos que participan en la formación y desarrollo del suelo.
Estos factores condicionan la dirección e intensidad de la pedogénesis, siendo el suelo el
resultado natural de la interacción entre los procesos físicos, químicos, fisicoquímicos y
biológicos que operan en el interior.
De esta manera, se puede observar que en el caso de la hacienda PB03, ubicada a
300 m.s.n.m. e influenciada fuertemente por el clima tropical húmedo, presenta condiciones de
extrema rigurosidad para el desarrollo del suelo. La constante precipitación hace que este
permanezca siempre saturado de agua, generando condiciones anaeróbicas, las cuales a su vez
dificultan la descomposición de la materia orgánica. Esto genera pH fuertemente ácidos, tanto en
el horizonte orgánico como en los minerales. Por esta razón el nitrógeno es fijado en el primer
horizonte mineral en forma de amonio (NH4 + ) y no es utilizado por las plantas, del mismo
modo, la excesiva acidez hace que precipiten los fosfatos férricos, los cuales quedan en el perfil
y tampoco son aprovechados por las plantas. Los análisis foliares indican justamente carencias
de estos elementos.
Se observa un excesivo lavado de nutrientes, la suma de bases en todos los
horizontes orgánicos y minerales es extremadamente baja, generando por lo tanto un suelo muy
deficiente desde el punto de vista de fertilidad. Posee problemas de compactación causadas
también por la excesiva acidez y precipitación, en donde se estarían lavando no sólo bases, sino
también sesquióxidos, los cuales al cristalizarse al interior del perfil estarían formando una
“coraza” dura e impermeable al agua y a la penetración de raíces.
No es de extrañar entonces las dificultades que ha tenido la balsa para crecer en
esta hacienda. Estos han sido muy deficientes, los incrementos promedios anuales en volumen
(IAP) han alcanzado un máximo de sólo 12.71 m3/ha/año a la edad de 3.08 años, por otro lado,
en la última medición se pudo comprobar las escasas dimensiones que han alcanzado los árboles.
A la edad de 5.0 años, estos registran promedios de CAP y alturas de sólo 70.3 cm. y 17.9
metros respectivamente.
Luego, el grupo formado por las Haciendas FM04, RD01 y FC02, presentan un
suelo con condiciones mucho más favorables para el crecimiento y desarrollo de la balsa. Este se
caracteriza por presentar texturas relativamente livianas, predominando considerablemente la
fracción arenosa. Son suelos sueltos, con buena estructura y porosidad. A pesar que la
compactación se incrementa en profundidad, nunca alcanza valores tan altos como en el caso de
PB03. Los pH de horizontes orgánicos y minerales no son tan ácidos y en el caso de FM04 son
prácticamente neutros. Esto hace que exista una mayor disponibilidad de nutrientes,
principalmente bases de cambio, debido a una elevada tasa de mineralización de la materia
orgánica.
A pesar de esto último, los primeros horizontes minerales de estos suelos
presentan concentraciones altas en materia orgánica, pero decrecen fuertemente en profundidad.
El carbono orgánico es relativamente alto y se relacionaría principalmente con el origen
volcánico que poseen. El Nitrógeno se presenta con niveles adecuados en los primeros horizontes
minerales y se correlacionan estrechamente con la materia orgánica. El fósforo sólo es abundante
en los horizontes orgánicos de FM04 y FC02, para decrecer fuertemente en profundidad, debido
a la lixiviación y/o fijación de estos al interior del perfil. Los análisis de agua provenientes de
los lisímetros indican además pérdidas de bases de intercambio, cuyas concentraciones hacen
que el pH de esta agua llegue a ser fuertemente alcalino.
Las plantaciones de balsa que se encuentran en este tipo de suelos, poseen en
general, muy buenos crecimientos. Todo indica que son suelos recientes de origen volcánicos o
fuertemente influenciados por ellos. Hay que recordar que la balsa es una especie pionera y sería
una de las primeras en establecerse después de algún tipo de catastrofismo. Dentro del grupo de
haciendas estudiadas, los crecimientos de la balsa registrados en FM04 y RD01 son los más
destacables. Los árboles en FM04, a los 8.10 años de edad, alcanzan CAP y alturas de 117.1 cm.
y 32.9 metros respectivamente. El volumen en pie del bosque alcanza a 256 m3/ha., con una
población de sólo 178 individuos. En el caso de RD01, a pesar de ser tercer ciclo, los árboles
también han alcanzado grandes dimensiones, a la edad de 6,5 años, se han registrado promedios
de CAP y alturas de 113,1 cm. y 31,4 m. respectivamente. El volumen en pie de este bosque
es ligeramente superior al de FM04, llegando a 273,41 m.3 /ha., pero esto se debe
fundamentalmente al mayor número de árboles que posee ( 220 arboles/ha.).
Finalmente, los suelos que se encuentran en las haciendas FM01 y PB02,
presentan condiciones muy particulares que influyen fuertemente en el crecimiento y desarrollo
de la balsa. Los porcentajes de arcilla se ven ligeramente incrementados, pero hacen que los
valores de densidad aparentemente aumenten notablemente, alcanzando valores de hasta 1,28
gr./cc. ( PB02, 15 - 40 cm. de profundidad ). Son suelos pesados, mucho más compactados que
los anteriores. La predominancia de colores pardo amarillentos a fuertemente pardos, estarían
indicando acumulaciones de hierro en el perfil del suelo, correlacionándose estrechamente a su
vez con los montos de manganeso. Las condiciones climáticas, en donde la estación seca es bien
marcada, hace que el suelo sufra un constante proceso de deshidratación e hidratación
nuevamente con la llegada del invierno. Esto último estaría ocasionando variaciones estacionales
en la disponibilidad de algunos nutrientes, como nitrógeno y bases de intercambio, producto
también de eventuales variaciones de pH.
Los contenidos de materia orgánica de estos suelos, son algo inferiores que los
anteriores, pero siguen la misma tendencia, es decir, con mayores montos en superficie para
decrecer fuertemente en profundidad. Sin embargo, la distribución de las bases de intercambio al
interior del perfil, es mucho más uniforme encontrándose en algunos casos, elementos como el
calcio y el mangnesio, en que las mayores concentraciones se presentan en los horizontes
minerales más profundos.
Las dimensiones de los árboles de balsa que han crecido en este tipo de suelos,
son bastante pequeñas. A la edad de 7.92 años se han registrado promedios de CAP y Altura de
sólo 75cm. y 21.8 metros respectivamente (hacienda PB02). Esto último, sumado el escaso
número e árboles por hectárea, arroja bajísimos volúmenes totales en pie (45.34 m3 /ha para
PB02 y 58.94 m3/ha para FM01). Es del caso señalar que existen otros sectores de estas
haciendas en que los volúmenes por há son superiores, por también superiores poblaciones y
mejores condiciones para el crecimiento de la balsa, lo cual se debería investigar.
En base a lo anterior, el manejo de los bosques que crecen en estos suelos, debería
estar orientado a maximizar el número de árboles por hectárea, de tal manera de ocupar
completamente el sitio, aunque sea con muchos individuos de escasas dimensiones, y acortar el
tiempo de rotación o cosecha, ya que pasado cierto punto, se observa un acelerado incremento
en las tasas de mortalidad.
7.- CONCLUSIONES
- La metodología empleada en las diferentes plantaciones de balsa, ha probado ser
eficiente para analizar los suelos desde el punto de vista ecológico, ya que los muestra
integrados y relacionados entre sí.
- Las diferentes tasas de crecimiento y desarrollo del bosque de balsa, están representadas a
su vez por un determinado tipo de suelo y sus características están relacionadas con el clima, la
vegetación y el material parental.
- Existen diferencias notables en muchas propiedades físicas, químicas y biológicas de los
distintos perfíles de los grupos de suelos estudiados.
- A pesar que las texturas de todos los perfiles son muy livianas, con un claro predominio
de la fracción arena, existen perfiles que se caracterizan por presentar mayores porcentajes de
ciertas fracciones; PB03 presenta mayores porcentajes en limo, FM04 los mayores porcentajes
de arena y PB02 los mayores porcentajes de arcilla.
- Los valores densidad aparente en PB03 son extremadamente bajos y se relacionarían
con los altos contenidos de materia orgánica y elevados porcentajes de limo. Por otro
lado los mayores valores de densidad aparente encontrados en FM01 y PB02 se
relacionan con la presencia de una mayor cantidad de grava en el perfil.
- La compactación del suelo en PB03 se debería a la cristalización de sesquióxidos lavados
desde horizontes superiores. Estos forman una “coraza”, impermeable al agua y a la
penetración de raíces. Todos los otros perfiles tienden a incrementar los valores de
compactación en profundidad, relacionándose a su vez con aumentos en las densidades
aparentes, disminución de la materia orgánica y en el caso de PB02, RD01 y FM04, con
los correspondientes montos de arcilla.
- Todos los perfiles estudiados presentan una tendencia manifiesta y generalizada a
presentar colores más claros en profundidad. En seco, estos van desde pardos amarillentos hasta
amarillo pálido (FC02 nativa y balsa, penúltimo horizonte).
- El pH del horizonte orgánico de la hacienda PB03 es fuertemente ácido, y se debería a la
elevada precipitación, a la presencia de aluminio libre en la superficie y a las condiciones de
permanente saturación de agua durante todos los meses del año. El resto de los horizontes
orgánicos de las haciendas contempladas en el presente estudio presentan pH prácticamente
neutros o ligeramente alcalinos.
- Del mismo modo, los pH más ácidos para los horizontes minerales pertenecen a PB03.
Aquellos correspondientes al resto de las haciendas presentan una tendencia manifiesta a
disminuir los valores de pH en profundidad (más ácidos), pero llegan a ser sólo ligeramente
ácidos.
- Los porcentajes de materia orgánica y carbono orgánico son altos en todos los perfiles
estudiados, presentando también curvas de acumulación como las que indica Jenny (1941), o sea,
gran cantidad en superficie decreciendo fuertemente en profundidad.
- La concentración de nitrógeno en forma de Amonio (NH4+) , es exepcionalmente alta en
el primer horizonte mineral de PB03 y se debería a la fijación de él en el perfil, producto de la
excesiva acidez.
- Los niveles de fósforo sólo son abundantes en los horizontes orgánicos de FM04 y FC02
- Balsa. Para los horizontes minerales, los valores más bajos de este elemento corresponden a
PB03 y se relacionaría con los bajos pH encontrados.
- Al analizar en forma separada los montos de cada uno de los elementos que componen
complejo de cambio, se observa un claro predominio de Ca++ en prácticamente todos los perfiles.
Luego le sigue en orden de magnitud el Mg ++, K+ y finalmente Na+.
- Como norma general, en todos los perfiles estudiados los mayores montos de elementos
aparecen concentrados en forma visible, en los horizontes orgánicos, en donde el nitrógeno,
fósforo y bases de intercambio en general se encuentran en abundancia. A pesar de ello, en los
horizontes minerales se presentan montos mucho menores, producto de fenómenos de fijación de
nutrientes y/o lixiviación. Esto prueba la importancia de la materia orgánica en la fertilidad de
estos suelos.
- A pesar que los análisis manifiestan ciertas carencias de algunos elementos en el suelo,
los análisis foliares presentan niveles adecuados de ellos en las hojas de los árboles. Esto sería
atribuible a la probable formación de micorrizas.
- Se observa un fuerte proceso de lixiviación de elementos, principalmente bases de
intercambio, en los análisis de agua proveniente de los lisimetros. Esto también se manifiesta en
los respectivos valores de pH, los cuales varían desde ligermanete a fuertemente alcalinos.
- No se observan grandes diferencias en las dimensiones que alcanzan los árboles entre un
ciclo y otro. Sin embargo, las diferencias en volumen pueden llegar a ser importantes, y se
deben solamente al diferente número de árboles por ha. que forman las poblaciones.