informe técnico final - dirección de superación académica
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UNIVERSIDAD DE LA SIERRA JUÁREZ O A X A C A
Instituto de Estudios Ambientales
Informe Técnico Final
LA CALIDAD DE LOS SUELOS EN EL PARAJE XÍA DE SAN
JUAN CHICOMEZÚCHIL, OAXACA
Proyecto CAUP-2-EA-1022
Área del conocimiento: Biotecnología y Ciencias Agropecuarias
Tipo de Investigación: Mixta
Dra. Silvia Alicia Rodríguez Tapia Responsable Técnico
Dr. Filemón Manzano Méndez Colaborador
Febrero 2013
Índice
RESUMEN ...............................................................................................................................................................I
1. OBJETIVOS ....................................................................................................................................................... 1
2. REVISIÓN DE LITERATURA ........................................................................................................................ 1
2.1. CALIDAD Y FUNCIÓN DEL SUELO ....................................................................................................... 2 2.2. INDICADORES DE CALIDAD DEL SUELO .............................................................................................. 3 2.3 EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL SUELO ............................................................................................. 5
3. METODOLOGÍA ............................................................................................................................................... 6
3.1. TRABAJO DE CAMPO ........................................................................................................................ 6 3.1.1. Selección de los Sitios de Muestreo ...................................................................................... 6 3.1.2 Descripción de las Parcelas y los Perfiles de Suelo .............................................................. 6
3.2 TRABAJO DE LABORATORIO ............................................................................................................... 6 3.2.1 Preparación de la Muestra ..................................................................................................... 6 3.2.2 Humedad Relativa .................................................................................................................. 6 3.2.3 Densidad Aparente ................................................................................................................. 6 3.2.4 Tamaño de Partículas (Textura) ............................................................................................. 7 3.2.5 Estabilidad de Agregados ....................................................................................................... 7 3.2.6 pH ........................................................................................................................................... 7
3.3 INTERPRETACIÓN DE DATOS ............................................................................................................... 7 3.3.1 Comparación con una condición de referencia ...................................................................... 7 3.3.2 Selección de indicadores de calidad ...................................................................................... 8 3.3.3 Composición de índices ......................................................................................................... 8 3.3.4 Obtención de la calidad del suelo ........................................................................................... 8 3.3.5 Determinación del indicador de calidad ................................................................................. 8
4. RESULTADOS.................................................................................................................................................... 9
4.1 DELIMITACIÓN DE SUELOS DEL PARAJE XÍA ........................................................................................ 9 4.2 CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS Y DATOS DEL LABORATORIO DEL SUELO CERUDO ........................... 9 4.3 CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS Y DATOS DEL LABORATORIO DEL SUELO ARENOSO ........................ 10 4.4 CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS Y DATOS DEL LABORATORIO DEL SUELO CASCAJO .......................... 11
5. DISCUSIÓN ...................................................................................................................................................... 11
5.1 CALIDAD GLOBAL DE LOS SUELOS .................................................................................................... 11 5.2 GRUPO MÍNIMO DE INDICADORES DE CALIDAD ................................................................................. 15
6. CONCLUSIONES ............................................................................................................................................ 16
7. RECOMENDACIONES .................................................................................................................................. 16
10. LITERATURA CITADA.............................................................................................................................. 17
i
RESUMEN
En este trabajo se evaluaron dos parcelas agrícolas y una forestal en el paraje Xía para
determinar la calidad del suelo en cuanto a la función para repartir el agua. También se
seleccionó un conjunto mínimo de propiedades para establecer una base de referencia para
monitoreo y evaluación del resto de los suelos del territorio de San Juan Chicomezúchil. Se
describieron morfológicamente perfiles de suelo y se realizaron análisis de laboratorio. Los
resultados mostraron que en todos los suelos, la estabilidad de agregados y la macroporosidad,
están por debajo de los valores ideales. Los suelos Cerudo y Cascajo muestran compactación
ligera que restringe el crecimiento de las plantas y propicia el escurrimiento; el suelo Cascajo
presenta pH alcalino, atípico para un suelo forestal. La calidad de los suelos se determinó
mediante un análisis factorial, que asignó la importancia o peso a cada propiedad,
obteniéndose la mayor calidad para el suelo Cerudo (75%), seguido del Arenoso (65%) y, por
último, el Cascajo (28%). Mediante una Clasificación Ascendente Jerárquica, se comprobó
una gran variabilidad de los suelos. Finalmente, a partir de la matriz Función-Indicador del
suelo, del Instituto de Calidad de Suelos de USDA, se seleccionaron posibles propiedades con
valores críticos, los cuales se validaron mediante pruebas de correlación de Pearson y análisis
factorial, resultando la densidad aparente, la porosidad y la estabilidad de los agregados como
las propiedades más sensibles para detectar cambios a corto plazo en la calidad de los suelos
en cuanto a la función de distribución del agua y soporte de las plantas.
Palabras clave: conocimiento campesino, índice de calidad, indicador de calidad.
1
1. OBJETIVOS Los objetivos de este trabajo fueron:
• Determinar la calidad de los suelos del paraje Xía.
• Identificar las propiedades y procesos sensibles al cambio en la calidad del suelo.
• Construir un conjunto mínimo de indicadores de calidad para los suelos del paraje
Xía.
Todos los objetivos propuestos se cumplieron en su totalidad.
2. REVISIÓN DE LITERATURA
En México, de acuerdo al Mapa de la Evaluación de la Degradación del Suelo
Inducida por el Hombre presentado por la SEMARNAT (2002), el 64% de los suelos del
país presenta problemas de degradación en diferentes niveles; el 13% son suelos en
terrenos de desiertos, rocosos o zonas abandonadas improductivas; y sólo el 23% del
territorio nacional cuenta con suelos que mantienen actividades productivas sustentables.
La erosión hídrica ha afectado el 37% y la erosión eólica alcanza el 15% de la
superficie nacional. La erosión genera un decremento en el espesor del suelo y, por tanto,
su pérdida parcial o total. Casi la mitad de los suelos del país (45.2%) presentan algún tipo
de degradación (de ligera a moderada), inducida por el hombre (SEMARNAT, 2002). El
cambio de uso del suelo repercute en la degradación (SEMARNAT, 2003). La menor
biomasa aérea y restos orgánicos desprotege al suelo del impacto de las gotas de lluvia y
propicia la erosión; además, disminuye la infiltración y aumenta el escurrimiento
superficial (Contreras, 2003). Esto y las condiciones topográficas de los suelos del país, los
cuales en su mayoría están en terrenos con pendiente pronunciada, acelera su deterioro
(Vázquez, 1986).
En nuestro país, la dificultad en la recuperación de los suelos no recae tanto en las
técnicas, sino en la organización, convencimiento y apropiación de las actividades de
conservación por parte de los usuarios de la tierra; pero también, en la responsabilidad de
2
los gobiernos local, estatal y federal (SEMARNAT, 2008). En algunas regiones, para
combatir la degradación de los suelos, se ha intentado adoptar un enfoque de desarrollo
participativo con un enfoque integral que logre un desarrollo económico sustentable; es
decir, que tome en cuenta los problemas socio-económicos-culturales de las comunidades,
y se protejan y utilicen los recursos de una forma más racional (Chiappy, 2001).
2.1. Calidad y Función del Suelo
Algunas prácticas de manejo y usos de la tierra tienen un efecto positivo sobre
propiedades específicas del suelo, tal como el incremento de materia orgánica; mientras
que otras las impactan negativamente, tal como la compactación. El uso o manejo del suelo
puede aumentar o reducir la funcionalidad del suelo, y estos cambios positivos o negativos
son percibidos como un mejoramiento o reducción de la calidad del suelo (Parr et al.,
1992).
La calidad del suelo es un concepto que ha generado gran discusión entre la
comunidad científica (Singer y Ewing, 2000). Definir el concepto de calidad del suelo y
elegir las propiedades que sirvan como sus indicadores, ha resultado complejo porque, en
última instancia, la calidad está determinada por los usos y al ecosistema en que esté
inmerso (Noble y Ruaysoongnem, 2000; Astier, 2002); pero también por la productividad,
el ambiente, la salud de la planta, del animal y del ser humano (Doran y Parking, 1994).
La Sociedad Mundial de la Ciencia del Suelo y el Comité Mundial de Salud del
Suelo, unificaron criterios y definieron la calidad del suelo como “la capacidad de una
clase específica de suelo para funcionar, dentro de los límites de un ecosistema natural o
manejado, para sostener la productividad de plantas y animales, mantener o mejorar la
calidad del agua, del aire y soportar la vida y salud humana” (Arbelo et al., 2002). Esta
definición exige cinco funciones que debe cumplir el suelo:
o tener diversidad, productividad y actividad biológica sustentable;
o repartir y regular el agua;
o filtrar, amortiguar, degradar, inmovilizar y desintoxicar elementos orgánicos
e inorgánicos, industriales, municipales y atmosféricos;
o almacenar y reciclar nutrimentos y,
o proporcionar soporte de estructuras socioeconómicas, protección de tesoros
arqueológicos y soporte de la vida humana.
3
Es importante señalar que el concepto de calidad es específico para cada clase de
suelo, pues los suelos varían en su capacidad para funcionar, y que la calidad de un suelo
tiene dos partes distintas, pero relacionadas; es decir, un suelo tiene una calidad inherente y
una calidad dinámica (NRCS, 2004).
La calidad inherente representa a las propiedades intrínsecas de los suelos; es decir,
las propiedades inherentes determinadas por los factores de formación de suelo (clima,
topografía, biota, material de origen y tiempo). Estas propiedades no son sujetas a cambios
con las prácticas comunes o con el cambio de uso del suelo; es decir, son propiedades que
no varían con el uso. La distribución de tamaño de partícula (textura) es un ejemplo de una
propiedad invariante con el uso. Por ejemplo, dos suelos formados bajo diferentes factores
y procesos que tienen propiedades similares excepto la textura; el suelo limoso tendrá
mayor capacidad de almacenamiento de agua que el suelo arenoso. Así, el suelo limoso
tendrá una calidad inherente más alta para almacenar agua, y una calidad inherente más
baja para el drenado. De esta manera, la calidad inherente se usa para comparar las
capacidades de un suelo contra otro, y para evaluar el valor o la habilidad de un suelo para
usos específicos. Generalmente, las prácticas de cultivo perturban el suelo a una
profundidad aproximada de 30 centímetros, las propiedades debajo de esta profundidad son
normalmente invariantes con el uso.
La calidad dinámica está determinada por las propiedades de suelo que son
influidas por las actividades humanas y por las decisiones de manejo. Es decir, son
propiedades dependientes del uso (temporales, dinámicas) y generalmente se manifiestan
en la superficie. La densidad aparente y el contenido de materia orgánica cerca de la
superficie, son dos de tales propiedades. Por ejemplo, ciertas prácticas de manejo y uso de
la tierra tienen un efecto positivo sobre propiedades específicas del suelo, como el aumento
del contenido de materia orgánica (Karlen et al., 1997). Otras prácticas afectan
negativamente y causan compactación, erosión o acidificación. En conjunto, el manejo
puede mejorar o reducir la calidad del suelo. Este aspecto dinámico es el que concierne
para evaluar la calidad del recurso suelo.
2.2. Indicadores de Calidad del Suelo
Los indicadores son instrumentos de análisis que permiten simplificar, cuantificar y
4
comunicar fenómenos complejos que se aplican en muchos campos del conocimiento, tales
como economía, salud, recursos naturales, entre otros (Adriaanse, 1993). En el caso de los
recursos naturales, los indicadores permiten: (a) analizar la situación actual e identificar los
puntos críticos con respecto al desarrollo sustentable; (b) analizar los posibles impactos
antes de una intervención; (c) monitorear el impacto de la intervención antrópica; y (d)
ayudar a determinar si el uso del recurso es sustentable (Hünnemeyer et al., 1997). En el
suelo, los indicadores, los valores de las propiedades químicas, biológicas y físicas, señalan
el nivel de afectación a determinada función del suelo (SQI, 1996), de modo que los
mejores indicadores serán las propiedades que influyan significativamente sobre la
capacidad del suelo para determinada función (Carter et al., 1997).
Las propiedades químicas son determinadas por las cantidades y tipos de coloides
del suelo (arcillas y materia orgánica). Las propiedades biológicas son muy dinámicas por
ser sensibles a los cambios medioambientales. Las propiedades físicas de los suelos
influyen en gran medida en el comportamiento del suelo ante determinados usos y
manejos, y reflejan de alguna manera las propiedades químicas y biológicas del mismo.
Las características físicas de un suelo determinan la relación entre suelo, aire, agua,
materia orgánica y plantas por lo que proporcionan información relativa a la aireación y al
estado hidrológico del suelo, tal como entrada de agua y capacidad de almacenamiento en
la zona de raíces; además, muestran cómo lo anterior afecta la disponibilidad de nutrientes
y el crecimiento de la planta. Las propiedades físicas también proporcionan información
relacionada con la capacidad del suelo para soportar esfuerzos físicos asociados con la
salpicadura de gotas de lluvia o entradas rápidas de agua que contribuyen a la
desagregación, dispersión y erosión (Gayoso y Alarcón, 1999). La estructura, densidad
aparente, estabilidad de agregados, infiltración, profundidad del suelo superficial,
capacidad de almacenamiento del agua y conductividad hidráulica saturada, son las
características físicas del suelo que se han propuesto como indicadores de su calidad
(Bautista et al., 2004).
La selección de indicadores debe de estar de acuerdo con el objetivo y la escala a la
cual se apliquen los resultados (Pieri et al., 1995); deben ser pocos (pues la selección de un
amplio número de propiedades dificulta su medición e interpretación) y los que mejor
5
identifiquen deficiencias dentro de un sistema de monitoreo de calidad del suelo; es decir,
deben representar una condición y conllevar información acerca de los cambios o
tendencias de esa condición (Doran y Parking, 1994; Dumanski et al., 1998). Los
indicadores ideales deben correlacionarse con procesos de ecosistemas; integrar
propiedades y procesos físicos, químicos y biológicos; ser relativamente fáciles de usar y
accesibles para muchos usuarios, tanto especialistas como productores; ser sensibles al
manejo, al clima y ser elementos de las base de datos existentes por lo que la aplicación de
un criterio para su selección es recomendable (Doran y Parkin, 1996). Los cambios
temporales en las propiedades del suelo con la labranza, son indicadores que se usan para
determinar si mejora la calidad del suelo, si es estable o si disminuye con el tiempo (Lal,
1998).
2.3 Evaluación de la calidad del suelo
La calidad del suelo se evalúa en relación a un estándar o con una condición de
referencia que representa la mejor capacidad de un suelo para funcionar para un uso
específico. Esta condición de referencia se basa en las propiedades invariantes con el uso
en asociación con las propiedades dinámicas. Estas propiedades se comparan con otros
grupos de suelos que funcionan de modo similar. La calidad del suelo también puede
evaluarse estableciendo una condición de base para las propiedades dependientes del uso
(indicadores). Después de un período de años, los indicadores, son medidos otra vez y
comparados con los valores de base (Karlen et al., 1997). De acuerdo al uso y manejo, la
calidad del suelo puede cambiar en el corto plazo (NRCS, 2004).
Conocer la calidad del suelo permitirá mantener o mejorar la calidad del agua, aire
y productividad; además de conocer su respuesta ante la erosión, cambios en el pH,
metales pesados, perdida de materia orgánica, reducción de la actividad biológica, entre
otros.
Este trabajo se planteó obtener las propiedades físicas que indique el estado de la
calidad del suelo y los cambios que ocurran en dicha calidad en el tiempo.
6
3. METODOLOGÍA 3.1. Trabajo de Campo
3.1.1. Selección de los Sitios de Muestreo
Mediante recorridos de campo se seleccionaron tres parcelas de interés para los
campesinos, para las cuales se quería conocer su calidad. Se eligió el sitio que representara
la parte mejor conservada de cada parcela y éstos se georreferenciaron y marcaron sobre un
mapa de Google Earth, versión 2005.
3.1.2 Descripción de las Parcelas y los Perfiles de Suelo
Se describió cada sitio con su respectivo perfil de suelo, utilizando la metodología
de la FAO (1996). Se puso especial atención en la descripción de características tales como
profundidad del suelo y del sistema de raíces, espesor de horizontes, estructura,
consistencia, permeabilidad, textura, entre otros. De cada horizonte se tomaron muestras
representativas.
3.2 Trabajo de Laboratorio
3.2.1 Preparación de la Muestra
Las muestras se secaron bajo la sombra, separando algunos agregados para análisis
de densidad aparente. Se desagregó la muestra en un mortero de porcelana hasta hacerla
atravesar una malla de 2 mm (10 ASTM), para obtener la “tierra fina”1
3.2.2 Humedad Relativa
Se pesaron 5 gramos de suelo húmedo y se secó a 105°C en una mufla hasta
obtener peso constante. Se hizo la relación suelo seco/suelo húmedo y se determina el
porcentaje de humedad relativa, para obtener el factor de corrección para los análisis
realizados (Van Reeuwijk, 1995; Kalra y Maynard, 1991).
3.2.3 Densidad Aparente
Se utilizó el método del terrón, que consiste en cubrir un agregado seco con
parafina a 60°C para hacerlo impermeable. Se registra el peso seco y con parafina; al aire y
sumergido en agua destilada. Para determinar el valor de la densidad aparente se realizan
los cálculos de la relación peso/volumen correspondientes.
1 La “tierra fina” es el suelo desagregado hasta un tamaño de 2 mm de diámetro. Los elementos gruesos son las partículas >2 mm).
7
3.2.4 Tamaño de Partículas (Textura)
Se utilizó el método del hidrómetro (Kalra y Maynard, 1991) que consistió en
dispersar en sus partículas individuales 20 g de tierra fina. Como El agente dispersante
utilizado fue hexametafosfato de sodio; la suspensión se agitó a 85 rpm durante 16 horas.
Se recuperó en húmedo con un tamiz la fracción arenosa >63 micras. Las fracciones limo y
arcilla, se separaron en un cilindro de sedimentación tomando lecturas con el hidrómetro
escala de Bouyocos en diferentes tiempos (1 minuto, 5 minutos, 2 horas y 24 horas). Se
realizaron los cálculos para obtener los diferentes porcentajes de arena, limo y arcilla.
3.2.5 Estabilidad de Agregados
Se pesaron 10 g de agregados <2 mm (10 ASTM) y se colocaron en un tamiz de
0.25 mm (60 ASTM). Éstos se humedecieran lentamente y se introdujeron en un recipiente
de manera que quedaran cubiertos con el agua. Se agitaron durante 90 oscilaciones, se
eliminó el exceso de agua colocando el tamiz sobre un paño seco, y se terminó el secado
suavemente en una cámara de aire. Se pesaron los agregados secos que quedaron después
de todo este proceso. Se realizaron los cálculos y determinó el porcentaje de agregados
resistentes al agua.
3.2.6 pH
Se agitaron 20 g de tierra fina y 50 ml de agua destilada hasta su completa
integración. Después de 20 minutos de reposo, se insertó en el sobrenadante el
potenciómetro calibrado con una solución buffer pH 7, hasta su estabilización. Se tomó la
lectura a 0.1 unidades de precisión (Peech, en Van Reeuwijk, 1995).
3.3 Interpretación de datos
3.3.1 Comparación con una condición de referencia
Los datos de campo y laboratorio se interpretaron a un nivel edafológico
conceptual, y se compararon entre los suelos estudiados, así como con valores de
referencia del Servicio de Conservación de los Recursos Naturales del Departamento de
Agricultura de Estados Unidos (NRCS, 2004), de la Organización para la Agricultura y la
Alimentación (FAO, 2009), y de la Norma Oficial Mexicana NOM-021-SEMARNAT
(Diario Oficial, 31/12/2002). Se construyó un cuadro comparativo con los valores de una
propiedad específica para todos los suelos estudiados y una condición de referencia.
8
3.3.2 Selección de indicadores de calidad
Se realizó un listado con las propiedades seleccionadas como indicadores; es decir,
con aquellos valores que indicaron cambios en las funciones o procesos de los suelos, con
base en los valores que marcaban diferencias entre las mismas propiedades y, por tanto,
transmitían información respecto a la calidad de los suelos. Se clasificó, bajo un criterio
edafológico, el comportamiento de los valores como “más es mejor” o “menos es mejor”.
3.3.3 Composición de índices
Para poder cuantificar la calidad de los suelos, se transformaron todos los datos, los
cuales tienen diversas unidades, a valores sin unidades. Es decir, se convirtieron los datos a
un valor numérico comprendido entre 0 y 1, denominado índice de la calidad del suelo.
3.3.4 Obtención de la calidad del suelo
El promedio de las variables codificadas y el criterio de conteo “mas es mejor” y
“menos es mejor” permitieron valorar cuantitativamente, en porcentaje, la calidad de los
suelos estudiados. Para determinar la variabilidad de los suelos, se realizaron con el
paquete estadístico XLSTAT, versión 2012 un análisis de Clasificación Ascendente
Jerárquica (CAJ) para obtener gráficos del tipo dendrograma y de líneas de tendencias.
3.3.5 Determinación del indicador de calidad
A partir de la lista global de propiedades, se eligieron aquellas que más indicaron
un cambio en la calidad de los suelos, utilizando para esto la matriz Función del suelo-
Indicador de la (NRCS, 2002). Las funciones del suelo a evaluar en este trabajo
corresponden a la regulación y distribución de agua y soporte físico para plantas. Una vez
elegidas las propiedades más susceptibles a la función del suelo evaluada, se validaron
mediante un análisis factorial con el paquete estadístico XLSTAT, Versión 2012.
Interpretados y validados los datos estadísticamente se eligió el conjunto mínimo de
indicadores que servirán para monitorear la calidad de los suelos del paraje Xia.
9
4. RESULTADOS
4.1 Delimitación de Suelos del Paraje Xía
Se delimitaron cuatro parcelas de suelos identificados como “Cerudo”, “Arenoso”,
“Azul” y “Cascajo” (Figura 1). De acuerdo con INEGI (2005) todos son Luvisoles.
Figura 1. Delimitacion de Suelos del paraje Xía.
El sitio de suelo Cerudo se ubica en las coordenadas 17º17’17’’ de latitud norte y
96º31’13’’ de longitud Oeste, con una pendiente de ~1 % y una altitud de 1671 m. El sitio
de suelo Arenoso, en las coordenadas 17º17’20’’ de latitud Norte y 96º31’12.9’’ de longitud
Oeste, en una pendiente de ~1 %, a una altitud de 1663 m. El sitio de suelo de Cascajo se
localiza en las coordenadas 17º17’29’’ de latitud Norte y 96º31’4’’ de longitud Oeste, con
una pendiente del 15 % a una elevación de 1726 m.
4.2 Características Morfológicas y Datos del Laboratorio del Suelo Cerudo
El Cuadro 1 muestra un resumen de las características descritas en campo del suelo Cerudo.
Cuadro 1. Resumen de las características morfológicas suelo Cerudo.
Hzte. Prof. (cm)
Clase Textural
Estructura Grietas Infiltración (cm/h)
Ap 0-6 Franco arcillo arenosa
Granular y bloques subangulares, medio,
moderado no hay 0.31
A1 6-27 franco arcillo arenosa
Bloques subangu-lares, medio, moderado
Pocas (hasta 8 mm)
0.31
B 27-68 franco arcillo arenosa
Prismas, medio, fuerte Muchas (hasta
4 mm) 0.31
C 68-93 Franco arcillo arenosa
Prismas medio, fuerte muchas (hasta
3 mm) 0.31
C
B
A1
Appp
10
El Cuadro 2 presenta los valores de los resultados del análisis de laboratorio del suelo Cerudo. Cuadro 2. Resultados de los análisis del laboratorio del suelo Cerudo.
Hzte. Prof. (cm)
Espesor hte.(cm)
Dap. (g/cm3)
Poros. (%)
Estab. agreg. (%)
Textura (%)
Arcilla Limo Arena pH
Ap 0-6 6 1.4 48 71.5 32 18 50 7.1
A1 6-27 21 1.5 44 59.5 32 18 50 7.3
B 27-68 41 1.6 40
32 15 53 7.5
C 68-93 25 1.7 37
26 14 60 7.6
Arcilla=partículas < 2µ; Limo=partículas de 50µ a 2µ; Arena=partículas de 2 mm a 50µ.
4.3 Características morfológicas y datos del laboratorio del suelo Arenoso
El Cuadro 3 muestra un resumen de las características descritas en campo del suelo Arenoso.
Cuadro 3. Resumen de las características morfológicas del suelo Arenoso.
El Cuadro 4 presenta los valores de los resultados del análisis de laboratorio del suelo Arenoso. Cuadro 4. Resultados de los análisis del laboratorio del suelo Arenoso.
Hte. Prof. (cm)
Espesor hte.(cm)
Dap. (g/cm3)
Poros. (%)
Estab. agreg. (%)
Textura (%)
Arcilla Limo Arena pH
Ap 0- 5 5 1.4 47 46 13 17 70 7.6
A1 5-14 9 1.4 47 54.5 15 15 70 7.9
2A2 14-28 14 1.5 43 35 4.0 4.0 92 8.4
B1 28-40 12 1.5 42
12 10 78 8.3
B2 40-69 29 1.5 44
17 15 68 8.3
C 69-99 30 1.5 45
22 8.0 70 8.2
Arcilla=partículas < 2µ; Limo=partículas de 50µ a 2µ; Arena=partículas de 2 mm a 50µ.
Hzte. Prof. (cm)
Color en seco
Color en húmedo
Clase Text.
Estruc. Infiltración (cm/h)
Ap 0- 5 10YR 6.5/2
10YR 4.3/2 Franco arenosa
Granular, medio, moderado
1.53
A1 5-14 10YR 6.5/2
10YR 3.2/2 Franco arenosa
Granular, medio, débil
1.53
2A2 14-28 10YR 7.6/2
10YR 4.3/3 Arenosa Grano suelto 2.03
B1 28-40 10YR 6.5/3
10 YR 4.3/3 Areno
francosa Subangular,
medio, fuerte 0.77
B2 40-69 10YR 4.3/2
10YR 5.4/2 Franco arenosa
Subangular, medio, fuerte
1.53
C 69-99 10YR 5.4/3
10YR 4.3/2 Franco arcillo arenosa
Subangular, medio, fuerte
0.31
2A2
A1
Ap
B1
B2
C
11
4.4 características morfológicas y datos del laboratorio del suelo Cascajo
El Cuadro 5 muestra un resumen de las características descritas en campo del suelo Cascajo, y el Cuadro 6 presenta los valores de los resultados del análisis de laboratorio del mismo suelo.
Cuadro 5. Resumen de las características morfológicas del suelo de Cascajo.
Cuadro 6. Resultado de los análisis del laboratorio del suelo de Cascajo.
Arcilla <2µ; Limo 50µ a 2µ; Arena 2 mm a 50µ.
5. DISCUSIÓN
5.1 Calidad Global de los Suelos
La interpretación edafológica de los datos de campo y laboratorio, y el cotejo de
éstos, tanto entre los suelos estudiados como con valores de referencia del Servicio de
Conservación de los Recursos Naturales del Departamento de Agricultura de Estados
Unidos (2004), de la Organización para la Agricultura y la Alimentación (2009), y de la
Norma Oficial Mexicana NOM-021-SEMARNAT (2002), permitió la construcción de un
cuadro comparativo de los valores de una propiedad específica para todos los suelos
estudiados y una condición de referencia. Se evaluaron los datos, bajo criterios
edafológicos, para determinar si el valor de una propiedad específica, comparativamente,
indicaba si “más es mejor” (los valores absolutos más altos significan una calidad más alta)
o si “menos es mejor” (los valores absolutos más altos significan una calidad más baja),
con el fin de establecer funciones de conteo para poder medir la calidad de los suelos.
El concentrado global de las propiedades, sus valores y la función de conteo
correspondiente, se muestra en el Cuadro 7.
Hzte. Prof. (cm)
Clase Textural Estructura. Grietas Infiltración
(cm/h)
A 0-20 Franco arcillo arenosa
Granular y subangular, medio, débil
Pocas (hasta 5 mm)
0.31
B 20-56 Franco
arcillosa Subangular, medio, débil
Pocas (hasta 5 mm)
0.77
C 56-111 Franco arenosa
Material muy fragmentado
1.53
Hzte. Prof. (cm)
Esp. (cm)
Dap. (g/cm3
)
Poros.
(%)
Estab. agreg. (%)
Textura (%)
Arcilla Limo Arena pH
A 0-20 20 1.4 48 63.5 32 25 43 7.9
B 20-56 36 1.4 47 46.5 29 38 33 8.3
C 56-111 55 1.5 43
17 13 70 8.2
C
B
A
O
12
Cuadro 7. Cuantificación de la calidad de los suelos.
Propiedades Cerudo Arenoso Cascajo Función de Conteo Tipo de
propiedad
Espesor horizonte A (cm) 27 28 20 Más es mejor
Morfo-lógica
Estructura horizonte A (%) 63 46 21 Más es mejor
Arcilla horizonte A (%) 64 32 32 Más es mejor
Espesor horizonte B (cm) 41 41 36 Más es mejor
Profundidad sólum (cm) 68 69 56 Más es mejor
Densidad aparente (clase) 2 3 2 Más es mejor
Física
Porosidad (clase) 3 2 3 Más es mejor
Permeabilidad (clase) 0.31 1.28 0.87 Más es mejor
Limo+Arcilla (%) 47 23 51 Más es mejor
Arena (%) 53 75 48 Menos es mejor
Textura (clase) 2 2.5 2 Más es mejor
Estabilidad agregados (%) 11 23 13 Menos es mejor
Trabajabilidad (%) 2 3 0 Más es mejor
Productividad (%) 2 2 0 Más es mejor
Pendiente (%) 1 15 30 Menos es mejor
pH (clase) 4 3 2 Más es mejor Química
A partir de los valores del Cuadro 7, se realizó un análisis factorial, para determinar
la importancia de cada propiedad, ya que todas las propiedades no tienen el mismo peso,
pues unas son más importantes que otras, por lo que para dar el peso que a cada una le
corresponde se realizó un análisis factorial para por medio de su respectiva carga factorial,
obtener el peso correspondiente a cada propiedad. Como norma general, el valor de la
carga factorial indica la importancia de cada elemento del sistema. De esta manera, cada
carga factorial fue utilizada como factor para quitar el mismo peso a los índices y
convertirlos a índices con el peso según la importancia de cada propiedad.
El Cuadro 8 muestra los valores ajustados, según la importancia de la propiedad y su
función de conteo. La cuantificación de estos valores ajustados, confirmó que el suelo
Cerudo tiene la mayor calidad con 9.483 unidades, que corresponden al 75%; seguido por
el Arenoso con 8.231 unidades que corresponden al 65%, y por último con 3.528 unidades
que corresponden al 28% para el suelo de Cascajo, teniendo éste último la calidad más
baja.
13
Cuadro 8. Valores ajustados según la importancia de las propiedades.
Propiedades Cerudo Arenoso Cascajo Tipo de propiedad
Espesor horizonte A 0.855 0.95 0
Morfológica
Estructura horizonte A 0,662 0.397 0
Arcilla horizonte A 0.09 0 0
Espesor horizonte B 0.908 0.908 0
Profundidad sólum 0.841 0.934 0
Densidad aparente 0 0.817 0
Física
Porosidad 0.817 0 0.817
Permeabilidad 0 0.337 0.202
Limo+Arcilla 0.797 0 0.886
Arena 0.724 0 0.905
Textura 0 0.817 0
Estabilidad agregados 0.718 0 0.718
Trabajabilidad 0.995 0.995 0
Productividad 0.908 0.908 0
Pendiente 0.592 0.592 0
pH 0.576 0.576 0 Química
Σ 9.483 8.231 3.528
El análisis factorial, además, proporcionó un mapa factorial con ejes F1 y F2
(Figura 2), cuyas coordenadas factoriales ubican a los suelos en diferentes cuadrantes:
suelo Cerudo (0.128, 1.408); Arenoso (1.156, -0.815); Cascajo (-1.284, -0.594).
Figura 2. Mapa factorial de los suelos.
-1
-0.75
-0.5
-0.25
0
0.25
0.5
0.75
1
1.25
1.5
-1.5 -1.25 -1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5
F2
(38.
87 %
)
F1 (61.13 %)
Variables (ejes F1 y F2: 100.00 %)
14
Esta ubicación en diferentes cuadrantes, puntos muy alejados entre sí, indica suelos
muy diferentes entre sí. La distribución de las cargas factoriales marca la distinción de cada
suelo e indica que todas las propiedades son importantes. La ubicación positiva de las
cargas factoriales de la arcilla del horizonte A, pH, pendiente, estructura, espesor del
horizonte B, productividad, profundidad del sólum, espesor de horizonte A y la
trabajabilidad, inciden en el suelo Cerudo. Las cargas factoriales negativas próximas a -1,
como densidad aparente, textura y permeabilidad inciden en el suelo Arenoso. El suelo de
Cascajo se relaciona de manera indirecta con la arcilla del horizonte A, pH, pendiente,
estructura, espesor del horizonte B, productividad, profundidad del sólum, espesor de
horizonte A y la trabajabilidad. Las coordenadas factoriales F1 y F2 representan el 100%
de las características del suelo, por lo que F1 explica 61.13% de las diferencias y F2, 38.7
de las mismas.
El comportamiento de los suelos se muestra en la Figura 3, en la cual se puede
apreciar la variabilidad que entre ellos existe, con base en la tendencia de las propiedades.
También se puede ver una mayor calidad para el Cerudo (Clase 1), seguida por el Arenoso
(Clase 2) y de Cascajo (Clase 3).
Figura 3. Comportamiento de las propiedades de los suelos.
Esp
esor
A
Est
ruct
ura
Arc
illa
A
Esp
esor
B
Sól
um Dap
Por
osid
ad
Per
mea
b.
Lim
o+A
r.
Are
na
Text
ura
Est
ab.
Agr
eg.
Tra
baj.
Pro
duct
.
Pen
dien
te pH
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80Perfil de las clases
1 2 3
15
El suelo Cerudo presenta mayor contenido de arcilla y mejor estructuración. El
suelo Arenoso sólo alcanza valores del suelo Cerudo en profundidad del sólum y
productividad. El suelo de Cascajo sólo supera al Cerudo en el contenido de limo y arcilla.
5.2 Grupo Mínimo de Indicadores de Calidad
Con base en la matriz Función-Indicador del suelo, generada por la NRCS (2008),
las propiedades físicas y dinámicas evaluadas en este trabajo, se muestran en el Cuadro 9.
Cuadro 9. Matriz de indicadores físicos de acuerdo a la función del suelo. Indicadores físicos Función del suelo
Regulación, distribución de agua
y flujo de solutos Estabilidad física y soporte
de plantas
Estructura del horizonte A ** *** Densidad aparente **** **** Porosidad ** ** Permeabilidad ** ------ Estabilidad de agregados ** ***
La mayor cantidad de asteriscos indican una relación de mayor peso de acuerdo a las funciones del suelo.
Para eliminar posibles confusiones o redundancias, se realizó un análisis factorial
con los valores de las propiedades seleccionadas, el cual arrojó las cargas más altas para las
propiedades de mayor peso, de manera que la lista se modifica de acuerdo con el Cuadro
10.
Cuadro 10. Cargas factoriales de las propiedades dinámicas.
En el Cuadro 10 se aprecia que la carga factorial más alta es para la densidad
aparente y la porosidad (±0.817). Estas propiedades tienen una correlación inversa perfecta
-1 con significancia <0.0001, lo que las hace las propiedades más importantes. La
estabilidad de agregados sigue en importancia con una carga de -0.718.
Propiedades F1
Estructura A 0.662
Densidad aparente 0.817
Porosidad -0.817
Permeabilidad 0.337
Estabilidad de agregados -0.718
16
De acuerdo con estos valores estadísticos obtenidos, el conjunto mínimo de
indicadores de calidad para el paraje Xía, quedarían como se muestran en el Cuadro 11.
Cuadro 11. Indicadores de Calidad de los suelos del paraje Xía.
Propiedades Cerudo Arenoso Cascajo Función de conteo
Densidad aparente g/cm3 1.5 1.4 1.4 Mas es mejor
Porosidad 43 45 46 Mas es mejor
Estabilidad de agregados (%) 65 45 55 Menos es mejor
Estas propiedades son las que indican los cambios en la calidad del suelo en el
corto plazo para la función de regular y distribuir el agua. Este conjunto mínimo de
indicadores de calidad se proponen como la base de referencia local para el monitoreo de
los suelos en el paraje Xía de San Juan Chicomezúchil.
6. CONCLUSIONES
El suelo Cerudo fue de mejor calidad (75%), seguido por el Arenoso (65%) y, el de
menor calidad correspondió al de Cascajo (28%). Estas calidades se ubican en grado
moderado en un nivel alto; moderado en un nivel bajo; y muy bajo, respectivamente.
La densidad aparente, la porosidad y la estabilidad de agregados, en orden de
importancia, son las propiedades que indican los cambios del suelo en el corto plazo para
la función del suelo para regular y distribuir los flujos de agua.
Este conjunto mínimo de indicadores (densidad aparente, porosidad y estabilidad de
agregados) se propone como valores críticos de referencia local para el monitoreo de la
calidad de los suelos del paraje Xía en San Juan Chicomezúchil.
7. RECOMENDACIONES
El estudio de los suelos permitió determinar que las parcelas son diferentes entre sí,
y no corresponden al mismo grupo de suelo, Luvisoles, como reporta INEGI (2005). La
nominación de cada parcela (Ceruda, Arenosa, Cascajo) muestra un amplio conocimiento
de los atributos del suelo por los campesinos del paraje Xía. Sin embargo, se recomienda
un estudio de clasificación de suelos para determinar, específicamente, el grupo
taxonómico de suelo correspondiente a cada parcela.
17
La estabilidad de agregados y la porosidad de los suelos presentan valores bajos
respecto a los ideales, lo que se refleja en la compactación ligera de los suelos Cerudo y
Cascajo. Esta situación puede provocar restricciones al crecimiento de las plantas y poca
infiltración que favorece el escurrimiento superficial y, por tanto, la pérdida de material
superficial del suelo. Se recomienda la incorporación de abonos tradicionales y no
descubrir el suelo cuando se haga la cosecha.
10. LITERATURA CITADA Adriaanse, A. 1993. Environmental Policy Performance Indicators. A Study on the Development of
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