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Propuesta de indicadores técnicos para el monitoreo de agroecosistemas
afectados por salinidad.
Proposal of technical indicators for monitoring agroecosystems affected by
salinity.
Autores: Marianela Cintra-Arencibia
(1)
, Raisa González-Villaverde
(1)
, Luis Rivero-
Ramos
(2)
, Mirna Vento-Pérez
(3)
, Enrique Márquez-Reina
(4)
Organismo:
(1)
Instituto de Suelos – UCTB Guantánamo,
(2)
Instituto de Suelos, La
Habana,
(3)
Instituto de Suelos – UCTB Camagüey,
(4)
Instituto de Suelos – UCTB Pinar
del Rio
E-mail: director@suelos.gtm.minag.cu
Resumen.
Se proponen indicaciones técnicas para
el monitoreo de agroecosistemas
afectados por salinidad, tomando en
consideración las condiciones actuales
del área. Para ello se describe un
diagnóstico inicial que contiene la
geología y geomorfología, el relieve, los
suelos y su estado actual, cobertura del
suelo, comportamiento de las variables
climáticas, sistemas de riego y drenaje,
calidad del agua superficial y
subterránea, contaminación y
biodiversidad y pérdida de la diversidad
biológica. A partir de esta información,
se realiza el monitoreo de la salinidad
teniendo en cuenta la NC 776:2010
“Calidad del suelo — evaluación de la
afectación por salinidad” y siguiendo las
recomendaciones plasmadas en el
instructivo. Con este material se logra
organizar el monitoreo para los
agroecosistemas afectados por sales,
de tal forma, que permita dar un
seguimiento ordenado a la evolución en
el tiempo de este proceso, y tomar las
decisiones adecuadas sobre la
explotación de los mismos.
Palabras Clave: monitoreo, salinidad,
agroecosistemas, indicaciones técnicas
Abstract.
Technical indications are proposed for
the monitoring of agroecosystems
affected by salinity, considering the
current conditions of the area. For this,
an initial diagnosis is described which
contains geology and geomorphology,
the land relief, soils and their current
state, soil cover, climatic variables
behavior, irrigation and drainage
systems, surface and underground water
quality, pollution and biodiversity, and
biological diversity loss. Based on this
information, salinity monitoring is carried
out with the Cuban Norm 776: 2010 “Soil
quality - evaluation of salinity
involvement” and following the
recommendations set out in the
instructions. With this material it is
possible to organize the monitoring for
the agroecosystems affected by salts, in
such a way, which allows an orderly
follow-up to the evolution in the time of
this process, and to make the
appropriate decisions about their
exploitation.
Keywords: monitoring, salinity,
agroecosystems, technical indications
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Introducción.
La evaluación de la salinidad reviste gran importancia teórica y práctica, ya que
cuantifica las gradaciones de los componentes de la salinidad en los suelos en el
momento del arbitraje, como un índice del factor limitante salinidad (Otero, 2007). Esto
es independiente de su inclusión como proceso temporal o permanente establecido en
la génesis y clasificación del suelo, para lo cual están determinados los valores críticos
de los indicadores fundamentales reconocidos internacionalmente que son la CE de 4
dS
.
m
-1
y el PSI del 15 %, que según refieren Flores et al. (1996), son utilizados para
dividir o clasificar a los suelos Halomórficos en salinos, sódicos y salinos- sódicos.
La aplicación en dinámica de la evaluación de la salinidad, permite actuar sobre la
protección de la calidad de los suelos (Brejda et al 2000 y Arshad and Martin, 2002,
citados por Otero, et al, 2009), fundamentalmente en los ubicados en ecosistemas
frágiles, a partir de la valoración del estado de afectación o recuperación, es una de las
prioridades globales en las investigaciones de la ciencia del suelo, pues se basa en el
estudio de los cambios de los mecanismos edafológicos, necesarios para priorizar la
ejecución y adaptación de tecnologías que minimicen los impactos negativos sobre la
sostenibilidad, los aspectos ambientales y la producción de alimentos (Otero et al, 2009
citado por Cintra et al, 2017).
En los tres agroecosistemas seleccionados como puntos focales de las acciones de
este estudio, está reconocido y probado la presencia de salinidad, de estrés salino y la
incidencia de eventos extremos (sequías, inundaciones, etc.), que afectan la actividad
del sector agropecuario y la calidad de vida de las poblaciones, por el aumento de la
salinidad de los suelos, deterioro de la calidad de las aguas, incidencia de plagas,
vectores y empantanamientos.
Ha ocurrido disminución de la producción de las áreas que se mantienen en
explotación, así como del total de áreas físicas, puesto que algunas de ellas se han
transformado en áreas marginales. De ser adecuadamente tratadas estas últimas, se
puede revertir la situación y ser convertidas en franjas protectoras a la incidencia de los
eventos extremos, a la vez que de ellas puedan obtenerse algún beneficio productivo.
Método o Metodología.
El estudio se desarrolló en tres sitios de intervención: Llanura costera sur Los Palacios
(Pinar del Río), Camalote (Camagüey) y Transepto Jabilla - Matabajo - Paraguay
(Guantánamo).
El sitio de intervención Llanura costera Sur Los Palacios se encuentra en la zona sur del
municipio Los Palacios, provincia de Pinar del Río, limitada por las coordenadas
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268,000 - 280,000 E y 283,000 - 290,000 N, perteneciente a las áreas de la UEBA de
Granos Sierra Maestra. Camalote se ubica en el municipio Nuevitas, al noroeste de la
provincia Camagüey, entre las coordenadas Norte 299.000 – 308.000 y las
coordenadas Este de 464.000 – 469.000. El transepto Jabilla – Matabajo - Paraguay
está ubicado al sur de la cuenca Guantánamo – Guaso, enmarcado entre las
coordenadas 153.000 - 166.000 N y 668.000 – 675.000 E, en la provincia de
Guantánamo.
Se recopilaron todas las bases cartográficas e informes de la zona, se realizaron
recorridos exploratorios para corroborar los factores vegetación, clima, relieve,
biodiversidad, hidrología, estado del litoral costero, entre otros.
Los análisis químicos fueron evaluados por los criterios de Ayers y Wescott (1985) y por
la NC 1048:2014. Calidad del agua para preservar el suelo. Especificaciones. La
evaluación de la calidad de las aguas se realizó mediante la valoración de los
indicadores de requisitos técnicos de su composición, que determinó la clasificación y
posibilidades de uso de la misma en 3 categorías: Superior (Calidad I), Primera
(Calidad II) y Segunda (Calidad III).
Fue evaluado el comportamiento de las variables climáticas en cada sitio:
precipitaciones en época lluviosa, precipitaciones en época de seca, temperaturas
máximas y temperaturas mínimas, teniendo en cuenta la información brindada por las
dependencias del Instituto de Meteorología en cada territorio.
La clasificación de suelos utilizada fue la del Instituto de Suelos (1975), correlacionada
con la de Hernández et al. (1999). La información primaria de suelos fue tomada del
mapa básico 1:25000. Se evaluó la salinidad en todas las áreas de estudio, según la
NC 776:2010 Calidad del suelo — Evaluación de la afectación por salinidad.
Se utilizó la sonda electromagnética EM 38 para el monitoreo de la salinidad aparente.
Previamente se calibra el equipo a 1 m sobre el terreno, tomándose las lecturas de
modo vertical y horizontal. Las lecturas de modo vertical sondean el campo
electromagnético del suelo hasta 100 cm y de modo horizontal alrededor de 30 cm.
Estas lecturas de campo electromagnético son proporcionales a la concentración de
iones presentes en el suelo en condiciones de movilidad de los iones, o sea, con alguna
humedad presente.
Resultados y Discusión.
En el instructivo técnico para el monitoreo de suelos y agua en agroecosistemas
afectados por sales, se tomó en cuenta la información existente por más de 20 años
sobre la salinidad en los agroecosistemas estudiados en la bibliografía nacional e
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internacional sobre la temática, fueron consultados especialistas de renombre en este
tema, de igual manera se analizó la información actualizada colectada en las áreas de
estudio.
Es importante contar con un material técnico-metodológico que recoja los aspectos a
tener en cuenta para el monitoreo de los agroecosistemas afectados por salinidad,
partiendo de un diagnóstico diferenciado según el origen del fenómeno, identificando
sus causas principales y secundarias, que permita establecer una política para la
explotación racional del área en cuestión.
A continuación se describen los aspectos a tener en cuenta:
Área de estudio.
Se debe definir con claridad el área para el monitoreo del agroecosistema afectado por
sales, partiendo del criterio de un equipo multidisciplinario que no solo incluya a los
investigadores y especialistas, sino también a los tenentes del área, de forma tal, que
permita un conocimiento lo más profundo posible del historial de campo de la misma.
Diagnóstico de la situación actual del área de estudio.
Geología y geomorfología.
Debe describirse la geología y geomorfología del área seleccionada, partiendo de la
información básica contenida en el mapa básico 1:25 000 y enriqueciéndolo con datos
obtenidos en otros estudios relacionados con el tema acerca del área en cuestión.
Relieve.
Se describirá el relieve del área seleccionada así como, el relieve circundante a la
misma, pues esto puede influenciar las condiciones naturales que presenta el área de
estudio.
Suelos y estado del suelo.
Deben describirse los tipos de suelo predominantes en el área, así como, una
descripción general de las características del perfil contenido en el mapa básico 1:25
000, partiendo de sus elementos distintivos y los factores limitantes que poseen.
Asimismo, se describirán las características químicas y físicas contenidas en el banco
de datos del 25 000, y otras que se hayan actualizado en estudios posteriores y que
permitan enriquecer la información acumulada sobre el área seleccionada.
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Se aportará también los datos conocidos, relacionados con la afectación por sales que
permitan valorar las condiciones del suelo a las que nos enfrentamos y se realizará un
muestreo inicial de salinidad, según la norma vigente NC 776:2010.
Cobertura del suelo.
Debe describirse la cobertura del suelo en el área de estudio antes de su uso actual,
tratando en lo posible de llegar a los orígenes de la misma, así como, la vegetación
presente en la actualidad, acotando las especies vegetales más abundantes, y su grado
de conservación.
Clima. Evaluación de las variables climáticas.
Es de vital importancia la información meteorológica del área de estudio tomada de la
estación más cercana o pluviómetro, en el caso de las precipitaciones, para realizar una
valoración correcta de las variables meteorológicas. Son fundamentales las
precipitaciones, evaporación y temperatura, aunque pueden colectarse otras que
completen el análisis. El período de información de las variables debe oscilar entre los 5
y 10 años anteriores al monitoreo, recopiladas mensualmente, y actualizarse mientras
continúe el estudio del área. Deben vincularse especialistas de meteorología para
realizar dicha evaluación.
Sistemas de riego y drenaje.
Se describirán los sistemas de riego y drenaje presentes en el área de estudio, así
como los que rodean al área y que inciden en la misma, aportando la mayor cantidad de
elementos. De ser posible se documentarán con imágenes que permitan apoyar la
descripción.
Calidad del agua superficial.
Se tomarán como referencia los últimos estudios realizados a las aguas superficiales
circundantes al área, refiriendo toda la información de interés para el monitoreo como la
fecha del muestreo y calidad del agua.
Calidad del agua subterránea.
Se tomará como referencia la última información recolectada sobre las aguas
subterráneas en el área, teniendo en cuenta los pozos para riego y la profundidad del
manto freático, donde existan pozos de observación. En ambos casos debe tenerse en
cuenta la calidad y fecha del muestreo.
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Contaminación.
Se informará si existe contaminación conocida en el área de estudio o factores que la
propicien, y que puedan afectar cualquiera de los recursos naturales: suelo, agua, flora,
fauna y aire. Deben tenerse en cuenta, no solo los elementos in situ, sino también otros
que por su radio de acción puedan llegar a influenciar el área.
Biodiversidad.
Se describirá la biodiversidad de flora y fauna presente en el área de estudio, así como,
los factores naturales y antrópicos que interactúan con ella. Debe precisarse si existe o
no pérdida de la diversidad biológica debido a causas naturales o como consecuencia
de la acción del hombre.
Monitoreo de la salinidad de los suelos.
Realizar cada 2 años el monitoreo del área de estudio. Se recomienda una escala de
trabajo 1:10 000 o inferior. Se realiza el muestreo de suelos según la NC 776:2010
CALIDAD DEL SUELO — EVALUACIÓN DE LA AFECTACIÓN POR SALINIDAD, y
tomando una densidad de puntos de acuerdo a la escala de trabajo seleccionada; los
puntos muestreados son georreferenciados para luego introducirlos en un sistema de
información geográfico.
Se realizan los análisis de pH en agua (NC-ISO 10390:1999 Calidad del suelo.
Determinación de pH), conductividad eléctrica en extracto de saturación (NC 32:2009
Calidad del suelo. Determinación del pH y la conductividad eléctrica en el extracto de
saturación) e iones solubles (NC 209:2002 Calidad del suelo. Determinación de los
aniones y cationes solubles en extractos suelo- agua y el porcentaje de saturación). De
no ser posible aplicar la NC 32:2009 para determinar la conductividad eléctrica, se
utilizará la NC 112:2009 Calidad del suelo. Determinación de la conductividad eléctrica
y de las sales solubles disueltas en la relación 1: 5 suelo – agua.
Elaborar los cartogramas digitales de salinidad, a partir de los valores de conductividad
eléctrica en el extracto de saturación, a las profundidades de 0 – 40 cm y 40 – 100 cm
(se toma el mayor valor de conductividad eléctrica entre las muestras de 0 – 20 cm y 20
– 40 cm, y el mayor valor entre las muestras 40 – 60 cm, 60 – 80 cm y 80 – 100 cm),
utilizando para ello el software Mapinfo u otro sistema de información geográfico.
Cada 4 años se deben realizar todas las muestras y análisis descritos anteriormente y
calcular además, el porciento de sodio intercambiable (PSI) para valorar la sodicidad
presente en el área de estudio y el RAS total activo para determinar el riesgo de
sodicidad.
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Si se dispone del EM 38 (sensor electromagnético), cada 2 años se realizan las lecturas
vertical y horizontal de conductividad eléctrica aparente en toda el área y se
confeccionan los cartogramas digitales con ambas lecturas. En este caso se muestra el
comportamiento cualitativo de la salinidad (conductividad eléctrica aparente).
Para elaborar los cartogramas de salinidad cuantitativos (conductividad eléctrica real) a
partir de los valores de conductividad eléctrica aparente es necesario hallar ecuaciones
de regresión con los resultados del laboratorio en los puntos muestreados. En las
Figuras 1 y 2 se muestra un ejemplo de cartogramas de conductividad eléctrica
aparente tomados con el EM 38.
Fig. 1. Cartograma de salinidad con las lecturas horizontales del EM 38. Finca “La
Acacia”. Guantánamo.
Fig. 2. Cartograma de salinidad con las lecturas verticales del EM 38. Finca “La
Acacia”. Guantánamo.
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La utilización de este equipo permite valorar como se van moviendo las sales en el área
monitoreada, sin necesidad de tomar muestras de suelo. Para estos casos, es el equipo
de trabajo el encargado de determinar si es necesario realizar el muestreo completo al
área o solo allí donde se detecte alguna anomalía significativa y se desee conocer los
elementos que están influyendo en ese suelo.
Monitoreo de la calidad de las aguas superficiales.
Se deben tener en cuenta las características del área de estudio para determinar los
puntos escogidos para el monitoreo de las aguas superficiales. Tomar muestras de la
fuente de agua para el riego, ya sea de canales o, río o laguna, y del agua que llega
efectivamente al campo mediante el sistema de riego empleado. Se recomienda realizar
2 muestreos en el año, uno en época seca y otro en época de lluvia, tratando en lo
posible de hacerlo coincidir con el monitoreo de los suelos. A estas muestras de les
aplica la NC 1084:2010 Calidad del agua para preservar el suelo ― Especificaciones,
para la determinación de todos los análisis descritos y su correspondiente evaluación en
Calidad I, II o III.
Monitoreo de la calidad de las aguas subterráneas.
Se aplica lo mismo que para las aguas superficiales, cuando estas son utilizadas para el
riego. No obstante, en las áreas que lo requieran, con problemas de drenaje y
mineralización del manto freático conocidos, y que sea factible, deben instalarse pozos
de observación, siempre a mayor profundidad de la que comúnmente se encuentran las
aguas, para permitir una medición efectiva. En este caso, también se tomarán muestras
de agua, al menos, 2 veces al año, se medirá la profundidad del manto y se aplicará la
NC 1084:2010, para valorar la mineralización de las aguas.
Conclusiones.
Las indicaciones técnicas diseñadas para el monitoreo de suelos y agua en
agroecosistemas afectados por suelos y agua permite contar con un material
metodológico que agrupe todos los aspectos a tener en cuenta para el manejo de los
mismos, reuniendo toda la normativa vigente referida a la temática.
De igual forma, tiene en cuenta no solo las condiciones actuales de los suelos y las
aguas sino que asume como un todo el entorno circundante y las condiciones climáticas
que inciden en el área afectada.
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Es una herramienta necesaria para el seguimiento de este fenómeno en el país y
constituye un apoyo imprescindible para las decisiones futuras que sobre estas áreas
se tomen.
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Naturales PR 1172, 76 p, 35 Figs, 32 Tablas y 2 Anexos.
Fecha de recibido: 7 mar. 2020
Fecha de aprobado: 13 may. 2020
