relacion entre los procesos de erosion-sedimentacion-contaminacion en suelos del distrito pecuario...

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 Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 48, Número 2, 2014. 173 Relación entre los procesos de erosión-sed imentación-co ntaminación en suelos del Distrito Pecuario “Alturas de Nazareno” , Cuba J. M. Febles González 1 , N. Amaral Sobrinho 2 , Y. Pérez López 3 , J.H. Zoffoli 2 , M.O. Lima Magalhães 2 y N. Guedes 2 1 Universidad de La Habana, Zapata y G, Vedado, Plaza de la Revolución, Ciudad de La Habana, C.P: 10 400. 2 Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Br 465 km 7, Seropédica - R J, Brasil 3 Universidad Agraria de La Habana “Fructuoso Rodríguez Pérez” Carretera Jamaica- T apaste, km 21/2, San José de Las Lajas, Cuba Correo electrónico: [email protected] Se evaluaron integralmente los ambientes geológicos y su inuencia en los procesos de erosión-sedime ntación-contami nación de suelos por metales pesados en el Distrito Pecuario “Alturas de Nazareno”, con diversidad biológica funcional amparada por la regeneración natural del componente arbóreo. El trabajo de prospección pedológica identicó cuatro tipos de suelos, descritos y muestreados a profundidades de 0 - 20 cm y 20 - 40 cm. Se conrmó en las “Alturas de Nazareno” el predominio de procesos erosivos y eventual acceso de las raíces de los pastos a una capa de alteración pelicular (nivel 25 - 30 cm), con proporciones apreciables de NiO 2 , Zn, Cd, Cr , Fe. En la Polje de San José hubo preeminencia de la sedimentación-contaminación desde la propia supercie (nivel 0 - 30 cm), asociada a compuestos orgánicos tóxicos, nutrientes y materia orgánica, donde cualquier acción no controlada en los sistemas ganaderos podría movilizar los metales pesados  presentes en los suelo s hacia los pa stos y en el a gua sumin istrada a los a nimales. Palabras claves: metales pesados, elementos traza, fondo geoquímico, valores de referencia, polje. Los metales pesados (MP) están presentes en los suelos de manera natural. El aumento en sus concentraciones puede ocurrir por procesos naturales, como por actividades antropogénicas (Guilherme et al . 2005 y Amaral Sobrinho et al . 2009). La concentración total natural de MP en los suelos depende, principalmente, del material de origen, los procesos de formación y la proporción de los componentes de la fase sólida. Esta concentración es menos evidente en los suelos que se originan sobre sedimentos (Fadigas et al . 2006 y Utermann et al . 2006). Investigaciones realizadas en las regiones cársicas de la provincia La Habana, en la subcuenca Mampostón y en el Distrito Pecuario “Alturas de Nazareno”, han revelado las pérdidas de suelos por erosión en ambientes ferralíticos, que propician la degradación secuencial de los suelos más productivos de Cuba (Febles et al . 2012). En este contexto, quedan por precisar aún las regularidades y nexos genéticos de los procesos de sedimentación y contaminación, con las manifestaciones de la erosión de los suelos, sean de carácter geológico en ambientes poco perturbados o inducida por la actividad agropecuaria (Febles et al . 2010). Como es conocido, los MP pueden, de manera natural, estar presentes en los suelos, aún cuando no hayan tenido perturbación antrópica (Guilherme et al . 2005). A partir de estos antecedentes, este trabajo tiene por ob jetivo, evaluar integralmente los ambientes geológicos y su inuencia en los procesos erosión-sedimentación-contaminación de los suelos por metales pesados en el Distrito Pecuario “Alturas de Nazareno”. Materiales y Métodos El Distrito Pecuario “Alturas de Nazareno” se localiza en el centro de la provincia Mayabeque, en el occidente de Cuba. Abarca una extensión de 71261.5 ha. Se inicia en una pequeña altura estructuro- tectónica del tipo horst, de cima plana (Iturralde-V inent 2011), correspondiente al grupo de regiones de Alturas Bejucal-Madruga- Coliseo. Estas descienden bruscamente por un escarpe  bien defin ido hacia una llanu ra de tipo denuda tiva, desarrollada sobre lecho de rocas (de zócalo), ligeramente diseccionada (H = 100 – 120 m). Recibe, aproximadamente, de 76 – 80 % de las  precip itaci ones anuale s que ocurre n en la provinc ia (INSMET 2012), que sobrepasan 1 580 mm al año. Esto calica este agroecosistema como un o de los más húmedos de Cuba. Las temperaturas mínimas absolutas anuales en el territorio presentan valores promedio de 19.5 ºC. Las máximas absolutas anuales son de 26.33 ºC y la temperatura media anual de 23.47 ºC. Los principales suelos (tabla 1) se caracterizan  por una diversidad biológica funcional, al amparo de la regeneración natural del componente arbóreo, con especies “cicatri zadoras” como el marabú (  Dichro techys  gl omer at a), aroma (  Ac ac ia fa rmes ian a) y palmas (  Roy st one a reg ia ), que actúan como un barbecho inducido y propician cierta resiliencia o estabilidad en los procesos, con alguna independencia del valor energético del relieve. No obstante, durante la década del 80, la cobertura se sometió, en algunos sectores, a una tecnología de manejo no diferenciada. Se caracterizaron doce perfiles principales. Se tomaron muestras de suelos en la parte superior,

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  • Revista Cubana de Ciencia Agrcola, Tomo 48, Nmero 2, 2014. 173

    Relacin entre los procesos de erosin-sedimentacin-contaminacin en suelos del Distrito Pecuario Alturas de Nazareno, Cuba

    J. M. Febles Gonzlez1, N. Amaral Sobrinho2, Y. Prez Lpez3, J.H. Zoffoli2, M.O. Lima Magalhes2 y N. Guedes2

    1Universidad de La Habana, Zapata y G, Vedado, Plaza de la Revolucin, Ciudad de La Habana, C.P: 10 400. 2Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Br 465 km 7, Seropdica - R J, Brasil

    3Universidad Agraria de La Habana Fructuoso Rodrguez Prez Carretera Jamaica- Tapaste, km 21/2, San Jos de Las Lajas, Cuba

    Correo electrnico: [email protected]

    Se evaluaron integralmente los ambientes geolgicos y su influencia en los procesos de erosin-sedimentacin-contaminacin de suelos por metales pesados en el Distrito Pecuario Alturas de Nazareno, con diversidad biolgica funcional amparada por la regeneracin natural del componente arbreo. El trabajo de prospeccin pedolgica identific cuatro tipos de suelos, descritos y muestreados a profundidades de 0 - 20 cm y 20 - 40 cm. Se confirm en las Alturas de Nazareno el predominio de procesos erosivos y eventual acceso de las races de los pastos a una capa de alteracin pelicular (nivel 25 - 30 cm), con proporciones apreciables de NiO2, Zn, Cd, Cr, Fe. En la Polje de San Jos hubo preeminencia de la sedimentacin-contaminacin desde la propia superficie (nivel 0 - 30 cm), asociada a compuestos orgnicos txicos, nutrientes y materia orgnica, donde cualquier accin no controlada en los sistemas ganaderos podra movilizar los metales pesados presentes en los suelos hacia los pastos y en el agua suministrada a los animales.

    Palabras claves: metales pesados, elementos traza, fondo geoqumico, valores de referencia, polje.

    Los metales pesados (MP) estn presentes en los suelos de manera natural. El aumento en sus concentraciones puede ocurrir por procesos naturales, como por actividades antropognicas (Guilherme et al. 2005 y Amaral Sobrinho et al. 2009).

    La concentracin total natural de MP en los suelos depende, principalmente, del material de origen, los procesos de formacin y la proporcin de los componentes de la fase slida. Esta concentracin es menos evidente en los suelos que se originan sobre sedimentos (Fadigas et al. 2006 y Utermann et al. 2006).

    Investigaciones realizadas en las regiones crsicas de la provincia La Habana, en la subcuenca Mampostn y en el Distrito Pecuario Alturas de Nazareno, han revelado las prdidas de suelos por erosin en ambientes ferralticos, que propician la degradacin secuencial de los suelos ms productivos de Cuba (Febles et al. 2012).

    En este contexto, quedan por precisar an las regularidades y nexos genticos de los procesos de sedimentacin y contaminacin, con las manifestaciones de la erosin de los suelos, sean de carcter geolgico en ambientes poco perturbados o inducida por la actividad agropecuaria (Febles et al. 2010). Como es conocido, los MP pueden, de manera natural, estar presentes en los suelos, an cuando no hayan tenido perturbacin antrpica (Guilherme et al. 2005). A partir de estos antecedentes, este trabajo tiene por objetivo, evaluar integralmente los ambientes geolgicos y su influencia en los procesos erosin-sedimentacin-contaminacin de los suelos por metales pesados en el Distrito Pecuario Alturas de Nazareno.

    Materiales y Mtodos

    El Distrito Pecuario Alturas de Nazareno se localiza en el centro de la provincia Mayabeque, en el occidente de Cuba. Abarca una extensin de 71261.5 ha. Se inicia en una pequea altura estructuro- tectnica del tipo horst, de cima plana (Iturralde-Vinent 2011), correspondiente al grupo de regiones de Alturas Bejucal-Madruga-Coliseo. Estas descienden bruscamente por un escarpe bien definido hacia una llanura de tipo denudativa, desarrollada sobre lecho de rocas (de zcalo), ligeramente diseccionada (H = 100 120 m).

    Recibe, aproximadamente, de 76 80 % de las precipitaciones anuales que ocurren en la provincia (INSMET 2012), que sobrepasan 1 580 mm al ao. Esto califica este agroecosistema como uno de los ms hmedos de Cuba. Las temperaturas mnimas absolutas anuales en el territorio presentan valores promedio de 19.5 C. Las mximas absolutas anuales son de 26.33 C y la temperatura media anual de 23.47 C.

    Los principales suelos (tabla 1) se caracterizan por una diversidad biolgica funcional, al amparo de la regeneracin natural del componente arbreo, con especies cicatrizadoras como el marab (Dichrotechys glomerata), aroma (Acacia farmesiana) y palmas (Roystonea regia), que actan como un barbecho inducido y propician cierta resiliencia o estabilidad en los procesos, con alguna independencia del valor energtico del relieve. No obstante, durante la dcada del 80, la cobertura se someti, en algunos sectores, a una tecnologa de manejo no diferenciada.

    Se caracterizaron doce perfiles principales. Se tomaron muestras de suelos en la parte superior,

  • Revista Cubana de Ciencia Agrcola, Tomo 48, Nmero 2, 2014.174

    media e inferior de las flexuras del microrelieve, para examinar mediante anlisis descriptivo-comparativo, a profundidades de 0-20 cm y 20- 40 cm, la dinmica, manifestacin e intensidad de la erosin.

    Las muestras se trituraron, molieron y pasaron por el tamiz de 210 m. Se sometieron a extracto de agua regia (3HNO3 + 1HCl) para cuantificar los contenidos pseudototales (no destruye las estructuras de los silicatos) (ISO 1995). Las fracciones de los metales en las muestras de suelos se determinaron por la European Communities Bureau of Reference (BCR), de acuerdo con Sahuquillo et al. (1999).

    Las fracciones geoqumicas fueron: F1 extrada con solucin de cido actico 0.11 mol L-1 (fraccin cido soluble), F2 extrada con solucin de clorhidrato de hidroxilamina 0.1 mol L-1 (fraccin ligada a xidos de Fe y Mn), F3 extrada con las soluciones de perxido de hidrgeno 8.8 mol L-1 y acetato de amonio 1.0 mol L-1, fraccin ligada a materia orgnica) y F4 extrado con agua regia de las fracciones anteriores (fraccin residual). Los anlisis de MP se realizaron con cinco repeticiones analticas por muestra. Se consideraron los valores medio de las repeticiones por cada tipo de suelo.

    Las concentraciones de los elementos en los extractos resultantes del suelo fueron cuantificados en un equipo espectrmetro de emisin por plasma (ICP-OES), marca Pekn Elmer, modelo PTIMA 3 000, con LD1 (mg kg -1) de 0. 508 y LQ (mg kg-1) de 1.69 para Zn; LD (mg kg-1) de 0.026 y LQ (mg kg-1) de 0.097 para Cd; LD (mg kg-1) de 0.020 y LQ (mg kg-1) de 0.067 para Pb, LD (mg kg-1) de 0.01 y LQ (mg kg-1) de 0.05 para Fe; LD (mg kg-1) de 0.01 y LQ (mg kg-1) de 0.020 para Mn; LD (mg kg-1) de 0.03. Para la validacin de la determinacin del contenido pseudototal de Zn, Cd, Fe, Mn, Pb y Cr en el suelo se utiliz el material certificado de referencia NIST SRM 2709a (San Joaquin Soil, con concentraciones de Zn de 103 28 mg kg-1; Cd, 0.371 0.002 mg kg-1, Pb 17.3 0.1; Mn de 529 18 mg kg-1; Fe de 33.6 0.7 g kg-1).

    Resultados y Discusin

    Debido a que la cobertura edfica archiva rasgos y

    Tabla 1. Superficie ocupada por los principales tipos de suelos en el Distrito Pecuario Alturas de Nazareno, provincia de Mayabeque

    Tipo (Paneque et al.. 1991)

    Superficie (ha) World Reference Base (2006)

    Nueva versin Clasificacin (Hernndez et al. 1999)

    Ferraltico rojo tpico 38 106.496 Ferralsol Rhodic Agrupamiento ferraltico. Tipo rojo Pardo con carbonatos 24 658.760 Cambisol Calcic Agrupamiento pardo sialtico. Tipo pardoRendzina roja 5 823.987 Feozem - Calcaric-

    Rhodic - SkeleticAgrupamiento hmico. Tipo rendzina

    Fersialtico pardo rojizo 2 634.142 Cambisol Chromic-Humic

    Agrupamiento fersialtico. Tipo fersialtico Pardo rojizo

    1LD: Lmite de deteccin y LQ: Lmite de cuantificacin, de los mtodos analticos empleados.

    propiedades heredadas de fases climticas y geolgicas pasadas, que no estn en equilibrio con los procesos edafognicos actuales (Guerasimov 1983), este anlisis se inici a partir de la evolucin paleogeogrfica del subdistrito de las Alturas Habana-Matanzas, que ha sido muy compleja. Ha sido necesario adems, reflexionar acerca del posible origen de los MP presentes hoy en los suelos del Distrito Pecuario Alturas de Nazareno. La evolucin paleogeogrfica de este subdistrito se inici a partir de sedimentos del basamento Larmido, que se plegaron profundamente con frecuentes cabalgamientos durante la etapa de desarrollo del arco de islas (Iturralde 1996).

    Este subdistrito se puede considerar parte del Paleomargen Continental de las Bahamas, donde afloran las rocas carbonatadas del Eoceno inferior (P2

    3) al Mioceno inferior (N11) (Albear e Iturralde -

    Vinent 1985), en una abigarrada combinacin con otras rocas muy diferentes (tabla 2), como tobas, margas y areniscas (Campos et al. 2004). De manera subyacente, se hallan las ofiolitas de la formacin Capdevila (P2

    3).En estos enclaves (Febles et al. 2009), el balance

    morfognesis-pedognesis depende de los rasgos morfoestructurales, y muy especialmente, de la composicin qumico-mineralgica de las rocas. Este proceso puede ser muy lento, como sucede en las ofiolitas, donde la morfognesis puede, incluso, inhibir la edafognesis sobre esas rocas, debido a que los eluvios se erosionan en la medida que se van formando. Tambin puede ser rpido, como en las tobas, en las que es posible pasar de la denudacin a la formacin de suelos profundos.

    En estos ambientes existen peculiaridades gelogo-geomorfolgicas que inciden directamente en los procesos de erosin, sean de carcter geolgico como inducidos por la actividad agropecuaria, con actuaciones ms prolongadas a travs del tiempo con respecto a otros ambientes. Precisamente, una caracterstica significativa de los suelos en el Distrito Pecuario Alturas de Nazareno, es su trnsito hacia la roca madre. No existe horizonte C, y se pasa abruptamente del horizonte B a la caliza subyacente (figura 1). Esto se produce en la mayora de los casos mediante una capa muy delgada, determinada por su reaccin al cido, que es similar a

  • Revista Cubana de Ciencia Agrcola, Tomo 48, Nmero 2, 2014. 175Tabla 2. Principales rocas en la formacin de eluvios ferralticos en suelos del Distrito Pecuario

    Alturas de Nazareno, provincia Mayabeque

    Rocas Caractersticas ReferenciasGrupo Nazareno (nz)

    Aleuritas Constituida por granos angulares y subangulares de cuarzo, con algunosfragmentos de plagioclasas, mica, minerales oscuros. La proporcin relativa de las distintas litologas es variable, predominando las calizas o los ritmos calizas-aleuritas- argilitas.

    Albear e Iturralde (1985)

    Formacin Capedvila (subyacente al grupo Nazareno) Eoceno Inferior

    Ofiolitas Grauvacas

    Son asociaciones de rocas ultramficas, mficas y mfico volcnicas. Constituidas de mica, feldespatos y otros constituyentes del granito, incluyendo el cuarzo (aunque en proporciones mucho menores). Todos esos elementos se hallan unidos por un cemento tambin detrtico.

    Bronnimann y Rigassi (1963)

    Formacin Husillo (hs)

    Calizas cristalinas y organgeno- relcticas

    Afloran en las canteras a cielo abierto de Camoa y Somorrostro de color gris claro y negras.

    Bronnimann y Rigassi (1963)

    la alteracin pelicular descrita por Lamoureux (1972) en el Lbano y por Bosch et al. (1984) en los suelos ferralticos de Cuba.

    Precisamente, esta capa contiene a profundidad de 20-30 cm, aproximadamente, en los residuos no carbonatados, proporciones apreciables de NiO2, Zn, Cd, Cr, Fe, entre otros elementos. Como han sealado Camacho et al. (1980) y Camacho et al. (1985), para algunas calizas estudiadas en Cuba, estos elementos enriquecen las cortezas de meteorizacin con MP, donde se concentra la mayor proporcin de races de los pastos y forrajes. Esto ha sido confirmado en la regin investigada, pues existe una buena correspondencia entre la mineraloga de las rocas y los suelos. Estos ltimos mantienen nexos con el grado de impurezas de las calizas, la velocidad de disolucin de estas y el tiempo transcurrido, lo que ha sido corroborado en estudios de Ortega (1984) y Jaimez y Ortega (2001) en territorios similares.

    Lo anterior se ha confirmado adems, en el anlisis comparativo de los valores naturales de MP en los principales suelos del distrito Alturas de Nazareno

    Figura 1 Esquema de la capa de alteracin pelicular, generalmente asociada a minerales primarios y secundarios que enriquecen las cortezas de meteorizacin con MP.

    (tabla 3), con respecto a los valores de referencia que se utilizan internacionalmente (Lista holandesa 2000, Kabata-Pendias y Pendias 2001, CETESB 2005 y Fadigas et al. 2006). Se ha evidenciado adems, que los suelos fersialtico pardo rojizo, ferraltico rojo tpico y pardo con carbonatos, presentan valores naturales por encima de estos lmites.

    En algunos casos, estos suelos pueden ser clasificados como contaminados. Sin embargo, estas concentraciones se han encontrado de manera natural, debido a la presencia de estos elementos en los minerales constituyentes de las rocas, y por los ambientes geolgicos de formacin, lo que coincide con lo encontrado por Fadigas et al. (2002) en estudios realizados en Brasil.

    El comportamiento geoqumico de los MP en estos suelos denota ciertas semejanzas para las diferentes fracciones (tabla 4). El Cu, Zn, Ni, Fe y Cr mostraron porcentajes ms altos en la fraccin residual (F4), que indican que estos elementos se encuentran en la fraccin geoqumica ms estable, de menor solubilidad y biodisponibilidad, generalmente asociada a minerales

  • Revista Cubana de Ciencia Agrcola, Tomo 48, Nmero 2, 2014.176

    primarios y secundarios, que pueden contener metales en su estructura cristalina, difcilmente liberados en ambientes poco perturbados o en biostasia (Dang et al. 2002).

    La distribucin geoqumica del Mn se encuentra, en su mayora, en la fraccin asociada a los xidos de Fe y Mn (F2). Al respecto, Rodrguez et al. (2009) subrayan que la asociacin de los metales con xidos no garantiza la inmovilizacin en la superficie, puesto que en esa fraccin esos elementos an son inestables, y pueden ser liberados por la reduccin de los xidos y,

    Tabla 3. Valores naturales de MP en los suelos del Distrito Pecuario Alturas de Nazareno, con relacin a los valores de referencia propuestos por la literatura internacional

    Cu Zn Mn Ni Cd Pb Fe Crmg kg-1

    F.P.R.1 84.0 171.5 2599.0 161.1 3.1 50.3 28639.0 90.3F.R.T.2 129.5 469.1 2725.0 308.1 11.3 65.4 48120.0 290.0P.C.3 44.4 65.9 992.0 57.7 2.4 44.4 21567.0 33.2RQ4 35.0 60.0 * 13.0 0.5 17.0 * *Prev.5 60.0 300.0 * 30.0 1.3 72.0 * *Inv.5 200.0 450.0 * 70.0 3.0 180.0 * *Fadigas6 2.0 - 119 6.0 - 79 * 5.0 - 35 0.3 - 1.5 3.0 - 40 * 19.0 - 65Holanda7 36.0 140.0 * 35.0 0.8 85.0 * 100.0Mundo8 0.3 - 495 1.5 - 264 80 - 1315 0.7 - 269 0.005 - 2.4 0.5 - 135 * 6.0 - 80

    1Fersialtico Pardo Rojizo2Ferraltico Rojo Tpico3Pardos con Carbonatos4Referencia de calidad (CETESB 2005)5Prevencin e investigacin (Conama 2009)6Valores de referencia referente para suelos brasileros (Fadigas et al. 2006)7Valores de referencia de suelos holandeses (Crommentuijn et al. 2000)8Rango de concentracin de MP en suelos del mundo (Kabata - Pendias y Pendias 2001)* Valores no reportados

    Tabla 4. Extraccin secuencial de MP pseudototales en los principales tipos de suelos a la profundidad de 0 - 40 cm. Distrito Pecuario Alturas de Nazareno, provincia Mayabeque

    consecuentemente, causar un efecto negativo en el suelo y la biota (Cholpecka 1996).

    El Cd y Pb se distribuyen de forma diferenciada, de acuerdo con el tipo de suelo. El suelo Fersialtico pardo rojizo, como el Pardo con carbonatos, presentaron los mayores tenores de Cd en la fraccin cido soluble (F1). Esa fraccin contiene los elementos que estn en la solucin, dbilmente adsorbidos por interaccin electrosttica, y precipitados con carbonatos (Marn et al. 1997 y Filgueiras et al. 2004). Su elevado contenido

    FraccinCu Zn Mn Ni Cd Pb Fe Cr

    mg kg-1

    Fersialtico pardo rojizo

    F1 1.8 (2) 0.0 (0) 56.9 (2) 2.5 (2) 0.9 (30) 9.2 (18) 1.8 (0.1) 0.0 (0)F2 11.0 (13) 7.5 (4) 1771.1 (68) 22.3 (14) 0.7 (24) 20.3 (40) 611.8 (2) 0.6 (1)F3 12.9 (15) 3.7 (2) 361.5 (14) 16.2 (10) 0.8 (26) 36.2 (72) 58.2 (0.1) 11.3 (13)F4 58.5 (70) 160.3 (93) 409.7 (16) 120.1 (75) 0.6 (19) 0.3 (1) 27964.7 (97.8) 50.7 (56)

    Ferraltico rojo tpico

    F1 0.8 (1) 8.6 (2) 349.9 (13) 2.0 (1) 2.2 (19) 2.8 (4) 0.0 (0) 0.0 (0)F2 1.0 (1) 14.8 (3) 1722.7 (63) 6.9 (2) 4.3 (38) 0.5 (1) 914.9 (2) 0.1 (0)F3 14.5 (11) 13.8 (3) 98.8 (4) 8.7 (4) 1.4 (13) 0.0 (0) 576.1 (1) 12.3 (4)F4 113.2 (87) 431.8 (92) 554.0 (20) 290.5 (93) 3.3 (29) 62.0 (95) 46629.7 (97) 277.9 (96)

    Pardos con carbonatos F1 1.7 (4) 2.9 (4) 149.7 (15) 4.4 (8) 0.9 (40) 12.3 (28) 3.4 (0) 0.7 (3)F2 0.5 (1) 1.7 (3) 572.8 (58) 2.8 (5) 0.6 (24) 4.8 (11) 0.0 (0) 0.0 (0)F3 6.1 (14) 8.4 (13) 214.2 (22) 12.0 (21) 0.4 (16) 12.8 (29) 664.1 (3) 5.5 (16)F4 36.1 (81) 52.8 (80) 55.3 (6) 38.4 (67) 0.5 (20) 14.4 (32) 20899.1 (97) 27.0 (81)

    Valores entre parntesis representan el porcentaje en relacin al total; F1: fraccin cido soluble; F2: fraccin unida a xidos de Fe y Mn; F3: fraccin unida a la materia orgnica; F4: fraccin residual

  • Revista Cubana de Ciencia Agrcola, Tomo 48, Nmero 2, 2014. 177podra resultar problemtico desde el punto de vista ambiental, principalmente en las fracciones de mayor labilidad (Sastre et al. 2001 y He et al. 2005).

    El Pb present mayor tenor en la fraccin ligada a la materia orgnica (F3) en el suelo Fersialtico pardo rojizo. Mientras que para el Ferraltico rojo tpico, el mayor porcentaje se encontr en la fraccin residual (F4), para el Pardo con carbonato no hubo predominio en una determinada fraccin. Se encontraron valores muy prximos, y en todas las fracciones.

    En una evaluacin general, para todos los suelos la mayora de los elementos se encuentran distribuidos, principalmente, en la fraccin residual, como consecuencia de la baja solubilidad y fuerte adsorcin en la superficie de las partculas del suelo (Chaney 1991), y es la erosin el proceso principal de la remocin de esos elementos. Esto coincide con lo informado por Nez et al. (2006).

    Las Alturas de Nazareno constituyen la fuente primordial de sedimentos porosos, que secuencialmente descienden hacia sectores del relieve de menor hipsometra y estabilidad geomorfolgica (figura 2), donde la competencia de los cursos de agua es progresivamente menor, lo que provoca el consecuente

    Figura 2 Esquema de los principales rasgos gelogo-geomorfolgicos en el Distrito Pecuario Alturas de Nazareno, provincia Mayabeque

    abandono de los sedimentos (Febles 2007).No obstante, se ha constatado que con cierta

    independencia del valor energtico del relieve, en aquellos sectores donde la actividad antropognica no ha tenido lugar, existe una tendencia hacia la pedognesis, con una remocin areal de las fracciones del suelo prcticamente nula, positiva o muy lenta (Febles et al. 2007 y Febles et al. 2008).

    Es de significar que durante la dcada del 80, el sistema tradicional de preparacin de suelos en direccin a las pendientes, la quema y el sobre pastoreo reforzaron la actuacin de los procesos naturales e indujeron el desarrollo de un conjunto de procesos erosivo-gravitacionales y crsico-erosivos, que limitaron la capacidad productiva y la fertilidad de los suelos.

    Este material en su descenso genera la obstruccin de las vas de drenaje, as como una progresiva sedimentacin de las reas agrcolas, cuerpos de agua y zonas de pastoreo, donde las races de los pastos concentradas en los primeros 30 cm extraen los MP, que luego consume el ganado (Febles y Ruiz 2007 y Febles et al. 2012a).

    Complementariamente, los excedentes del flujo superficial avanzan en direccin a la polje (figura

    Figura 3. Dinmica de los procesos erosin-sedimentacin-contaminacin de suelos por metales pesados en diferentes ambientes del Distrito Pecuario Alturas de Nazareno

  • Revista Cubana de Ciencia Agrcola, Tomo 48, Nmero 2, 2014.1783), hacia la zona central del municipio de San Jos de Las Lajas, donde la heterogeneidad de las formas crsicas superficiales, como dolinas, uvalas, sumideros y otras, ejercen un estricto control en el escurrimiento (Vega y Febles 2006), con predominio casi total de la sedimentacin.

    E s t o s d e p s i t o s s u e l e n p r e s e n t a r a l t a s concentraciones de MP desde la propia superficie (nivel 0- 30 cm), compuestos orgnicos txicos, nutrientes y materia orgnica. Es necesario tener especial cuidado, ya que cualquier accin no controlada podra activar los compuestos txicos retenidos en los sedimentos hacia reas ganaderas, al acufero o zonas urbanas, lo que concuerda con lo informado por Guzmn et al. (2010) en estudios realizados en esta localidad.

    Se confirman las relaciones existentes entre los procesos de erosin-sedimentacin-contaminacin en diferentes ambientes y niveles de actuacin en los suelos del distrito Alturas de Nazareno. Existe en ellos predominio de procesos erosivos y eventual acceso de las races de los pastos a la capa de alteracin pelicular (nivel 25-30 cm), con proporciones apreciables de NiO2, Zn, Cd; Cr; Fe, entre otros elementos. En Polje de San Jos se constat predominio de la sedimentacin-contaminacin, con altas concentraciones de metales pesados desde la propia superficie (nivel 0 - 30 cm), asociadas a compuestos orgnicos txicos, nutrientes y materia orgnica.

    En todos los suelos, los elementos Cu, Cd, Zn, Ni, Fe y Cr se encuentran distribuidos, principalmente, en la fraccin residual (F4), mientras que en los Fersialticos pardo rojizo y Pardo con carbonatos, los elementos Cd y Pb estn distribuidos en la fraccin cido soluble (F1). Este aspecto que puede ser problemtico, desde el punto de vista ambiental, principalmente en las fracciones de mayor labilidad.

    Los resultados de este trabajo constituyen una aproximacin acertada para disear sistemas de manejo ms equilibrados en escenarios de riesgo para el establecimiento ganadero, con predominio de pastos y forrajes. Estos resultados tambin pueden ser tiles para cualquier propsito productivo en Cuba.

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