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Comportamiento de los Indicadores Físicos y Químicos en un Suelo Poco
Evolucionado a partir de su restauración
Behavior of Physical and Chemical Indicators in a Little Evolved Soil after its
restoration
Autores:
MSc. Illovis Fernández - Betancourt, https://orcid.org/0000-0002-6592-965X
MSc. Albaro Blanco - Imbert, https://orcid.org/0000-0002-6144-7258
MSc. Marianela Cintra - Arencibia, https://orcid.org/0000-0002-5142-8512
Dr.C Yuri Rodríguez - Matos, https://orcid.org/0000-0002-5032-6362
MSc. Enidia Téllez - Fuentes, https://orcid.org/0000-0002-9852-4798
Filiación institucional: Instituto de Suelos, UCTB Guantánamo. Guantánamo. Cuba.
E-mail: investigacion@suelos.gtm.minag.cu
Fecha de recibido: 17 abr. 2024
Fecha de aprobado: 29 jun. 2024
Resumen
Con el objetivo de evaluar el
comportamiento de los indicadores físicos
y químicos de un suelo Poco Evolucionado
a partir de su restauración. Se
seleccionaron tres áreas en un matorral
xeromorfo costero y subcostero, en El
Rosal, Imías, Guantánamo. En cada una
se realizaron muestreos para la
determinación de los indicadores físicos
(resistencia a la penetración, velocidad de
infiltración, densidad aparente) y químicos
(MO, C, P, K, pH), los cuales fueron
analizados en el laboratorio de Suelos,
UCTB Guantánamo. Los resultados
evidencian que los indicadores químicos se
encontraron algunas diferencias entre el
área restaurada, el área degradada y un
bosque natural en cuanto al potasio, y el
pH, los valores de fósforo para todos los
casos se clasifican de altos, al igual que la
materia orgánica, avalando un aumento de
la fertilidad. Los indicadores físicos,
manifiestan que presentan cierto grado de
degradación, reflejado por altos niveles de
compactación.
Palabras clave: Suelo esquelético;
Propiedades físico - químicas del suelo;
Manigua costera; Zona semiárida
Abstract
With the objective of evaluating the
behavior of the physical and chemical
indicators of a Poorly Evolved soil after its
restoration. Three areas were selected in a
coastal and subcoastal xeromorphic
scrubland, in El Rosal, Imías, Guantánamo,
In each one, sampling was carried out to
determine the physical indicators
(penetration resistance, infiltration rate,
apparent density) and chemical indicators
(MO, C, P, K, pH), which were analyzed in
the Soils laboratory. UCTB Guantanamo.
The results show that the chemical
indicators were found to have some
differences between the restored area, the
degraded area and a natural forest in terms
of potassium and pH, the phosphorus
values for all cases are classified as high,
as well as the organic matter. . , supporting
an increase in fertility. The physical
indicators show that they present a certain
degree of degradation, reflected by high
levels of compaction.
Keywords: Skeletal soil, Physical and
chemical properties of soil, Coastal bush,
Semi-arid zone
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Introducción
Los suelos son la base de toda comunidad vegetal, agrícola o natural y constituyen espacios
tridimensionales donde interactúan constantemente factores físicos, químicos y biológicos.
Las numerosas funciones del suelo incluyen sostener la producción vegetal, regular el clima
y el agua, almacenar nutrientes y carbono, controlar desechos y contaminantes, proveer el
espacio vital para una enorme diversidad de organismos, archivar la historia de uso y
cobertura vegetal del suelo (Aguilar y Ramírez, 2015).
Los suelos Poco Desarrollados son suelos muy superficiales (< 30 cm) o profundos pero de
texturas arenosas. Su baja fertilidad natural y/o su baja capacidad de almacenamiento de
agua limitan estos suelos al uso pastoril en ganadería extensiva (Hernández et al., 2015).
Esta zona, debido a su topografía presenta una situación marcadamente diferente, por estar
gran parte de esta, formada por colinas cubiertas de matorrales xerofíticos, dedicados
principalmente para el pastoreo bajo un sistema de explotación extensiva, cuyas
posibilidades de rotación resultaba limitado por los recursos financieros disponibles (Limeres
et al., 2015), situación por la cual ha sido identificada en el Programa Nacional Contra la
Desertificación y la Sequía como una de las nueve áreas amenazadas (Urquiza et al., 2003)
Por las propias características naturales de sequedad de estas tierras, los bosques no
parecen haber sido exuberantes, destacándose como vegetación de mayor extensión el
matorral xeromorfo costero y subcostero, caracterizado por su alta riqueza florística y difícil
acceso por ser muy espinosa (Figueredo y Reyes, 2015).
En relación con este tipo de vegetación Figueredo y Reyes (2015) ,resaltaron la necesidad
de establecer acciones de conservación, pues a nivel nacional, constituye uno de los
hábitats de máxima prioridad, debido a que la disminución experimentada por las terrazas
costeras (aproximadamente un 8,8 %), ecosistema que está muy degradado o destruido, y
ha perdido sus mecanismos de regeneración, por lo que es necesario asistirlos para superar
tensionantes que impiden la regeneración y garantizar el desarrollo de procesos de
recuperación (Vargas, 2011).
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Una alternativa para recuperar estas áreas degradadas, lo constituye la restauración
ecológica, que no es más que el proceso de apoyar la recuperación de un ecosistema que ha
sido degradado, dañado o destruido (SER, 2004); de las condiciones ambientales
vegetación, flora, fauna, agua y suelo.
La restauración ecológica de ecosistemas degradados depende directamente de la
recuperación de la salud del suelo, sus interacciones con el agua y la vegetación, y su
capacidad de sostener el funcionamiento de los ecosistemas (Arshad y Martin 2002). Los
suelos degradados se caracterizan por haber perdido la comunidad vegetal que existía previa
al disturbio y su estructura original, reflejado en un incremento de la compactación y una
reducción en la estabilidad de sus agregados e infiltración del agua (McKinley et al., 2005, Li
y Shao 2006).
Por estas razones nuestro trabajo tiene como objetivo evaluar el comportamiento de los
indicadores físicos y químicos en un suelo Poco Evolucionado a partir de su restauración.
Materiales y métodos
El trabajo se desarrolló en el periodo de enero de 2021 a enero del 2022, en un matorral
xeromorfo costero y subcostero, en el sitio “El Rosal”, en un área de 10 ha, patrimonio de la
UEB Cajobabo, de la Empresa Agroforestal Imías, ubicado en el Consejo popular “La
Chivera” una zona llana próxima a la costa del municipio Imías de la provincia Guantánamo,
entre las coordenadas N-157,150-E-734,175 (Figura 1).
El comportamiento medio anual de las principales variables en la localidad de la Chivera, la
temperatura presentó medias mensuales que oscilan entre 24,9 oC y 29,0 oC con un valor
medio anual de 26,9oC. Para la lluvia se encontró media anual de 559,6 mm3, donde sólo
superan los 60 mm3 los meses de mayo, agosto, septiembre y octubre, este último
con promedio por encima de los 100 mm3. La humedad relativa alcanza valores medios entre
73 y 78% con una media anual de 76%, media máxima de 88% y media mínima de 63%
(ISMET, 2022).
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Figura 1. Ubicación geográfica del área de estudio
Se trabajó sobre un suelo Poco Evolucionado, tipo lithosol, subtipo distrito (según la
correlación con la nueva versión propuesta Hernández et al., 2015), sustentado sobre caliza
dura, de poca profundidad (5-10 cm), mediana gravillosidad (16-50%) y moderada
pedregosidad (0.01-0.1%), el cual se encuentra fuertemente erosionado, situación en la cual
pudiera influir la pendiente del terreno, la cual varía entre 2.1-4.0% clasificándose como
ligeramente ondulado (MINAG, 1984).
Para determinar la influencia de las acciones realizadas en el área restaurada (reforestación,
manejo de la regeneración natural, manejo de las plantas invasoras) en el comportamiento
de los indicadores físicos y químicos del suelo, se estableció una comparación con un área
restaurada, una degradada y un bosque natural, los cuales constituyeron los tratamientos.
Descripción de los tratamientos. El área restaurada fue asistida con la especie Guaiacum
officinale L. posee una altura de 2 a 4 m y se caracteriza de forma general por la presencia
de árboles y arbustos tales como: Guaiacum officinale L., Lysiloma latisiliquum (L.) Benth.,
Azadirachta indica A. Juss., Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit., Dichrostachys Cinerea
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(L.) Wight & Am. Var. A, abundante plantas herbáceas tales como Caesalpinia glandulosa
Berter, Malvastrum corchorifolium, Curcuma longa. Además abunda la cactácea Stenocereus
fimbriatus Lam.
El área degradada posee abundantes plantas herbáceas como malva (Sphaeralcea
bonariensis), tuba tuba (Jatropha gossypiifolia L.) y otras herbáceas, con presencia de
pastoreo ovino caprino.
El área de bosque natural se caracteriza por la presencia de abundantes especies propias
de esta formación vegetal como es el caso de Albizzia cubana Brilton y Wilson, Lysiloma
latisiliquum (L.) Benth, Phyllostylon brasiliensis Capanema. , Guaiacum officinale L.,
Hebestigma cubense (Hunth) Urb. Brya microphylla Bisse, Plumeria Montana Brittet Wils.
Además abundan la cactácea y herbáceas, tales como: Stenocereus fimbriatus Lam., Agave
americana .L Caesalpinia glandulosa Berter., malva (Sphaeralcea bonariensis), tuba tuba
(Jatropha gossypiifolia L.
En cada una de las área se establecieron 5 parcelas donde se evaluaron los indicadores
resistencia a la penetración, velocidad de infiltración (físicos) y materia orgánica (MO),
fósforo (P2O5), potasio (K2O) y pH del suelo (químicos) a partir de los métodos siguientes:
PH (H2O), Calidad del suelo. método potenciométrico, con relación suelo: solución de
1:2.5. NC -ISO 10390: (1999).
pHKCl por el método potenciométrico. Calidad del suelo. Determinación de pH. (NC
2001:2015).
Materia orgánica. Método Colorimétrico. Calidad del suelo. Análisis químicos.
Determinación del por ciento de Materia orgánica (NC 51:1999).
Fósforo y potasio asimilable (mg.100 g-1) por extracción con carbonato de amonio al 1%,
con solución de suelo 1:20. Calidad del suelo. Determinación de las formas móviles de
fósforo y potasio. (NC 52,1999).
Densidad aparente (da) en (g.cm-3), por el método de los cilindros en el campo, utilizando
cilindros de 100 cm3 de volumen (Hernández, 2007).
Humedad: Método gravimétrico, por medio de la estufa, a 105o, hasta que las muestras
alcanzaron peso constante (Hernández, 2007).
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Velocidad de infiltración. Método USDA. Para la clasificación se utilizaron las clases de
permeabilidad usadas en el reconocimiento edafológico del Servicio de Conservación de
Recursos Naturales (Soil Survey), las cuales son estimadas a partir de propiedades del
suelo y se refieren a una velocidad de infiltración estable (USDA, 1999; Hillel, 2013).
Este método considera las evaluaciones de velocidad de infiltración (cm.h-1) de la
siguiente forma (>50.80 Muy rápido; 50.8-15.21 Rápido; 15.21- 5.08 Moderadamente
rápido; 5.08-1.52 moderado; 1.52-0.51 Moderadamente lento; 0.51-0.152 Lento; 0.152-
0.0038 Muy lento y < 0.0038 impermeable).
Resistencia a la penetración: Penetrómetro, marca Eikelkamp. Método que considera las
evaluaciones de resistencia a la penetración (kg.cm-3) siguientes (≤10.0 muy compacto;
entre 10.1 – 20. 0 poco compacto; entre 20.1 – 40.0 medianamente compacto; entre 40.1
– 60.0 compacto y > 60.1 muy compacto).
Resultados y discusión
El análisis del comportamiento del indicador físico del suelo velocidad de infiltración, entre el
área restaurada, el área degradada y un bosque natural, (tabla1), arrojó variabilidad en su
comportamiento al encontrase diferencia estadística entre los tratamientos. En el caso de la
velocidad de infiltración, el suelo del área restaurada destaca por su mayor valor, aunque sin
diferencia estadística con los valores alcanzados en el bosque natural, este a su vez no
presentó diferencia significativa con el área degradada. Los valores de este indicador para
el área restaurada, lo clasifica como rápido (USDA, 1999).
Tabla 1. Comportamiento de la velocidad de infiltración en las parcelas trabajadas en el matorral
xeromorfo costero y subcostero
Tratamientos.
Velocidad de infiltración (cm.h-1)
Evaluación
Área degradada
14.264 b
Moderadamente Rápido
Área restaurada
47.505 a
Rápido
Bosques naturales
28.935 ab
Rápido
ESx
6.70174
Medias con letras iguales no difieren entre si
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Los resultados anteriores pudieran estar influenciados por la presencia de las grietas que se
forman en los periodos secos por la rotura de las rocas, lo que facilitará la circulación del
agua con mayor rapidez. Al respecto, Tapia et al., (2022) destaca que el comportamiento de
este indicador varía según la textura, estructura y el tipo de suelo presente en el área, los
cuales al estar muy delgados, o ser muy pedregosos y poco desarrollados, pueden contener
una gran cantidad de material calcáreo.
En el caso de la densidad aparente (tabla 2) se encontró que para ambas profundidades se
logra un mejor comportamiento en las parcelas ubicadas en el bosque natural, las cuales
mostraron diferencia significativa con el resto de las parcelas, estas a su vez no se
diferencian estadísticamente entre sí, además de poseer valores que las clasifican como
alto, esto se debe que en estas parcelas no existe evidencia de pastoreo, ni intervención
humana.
En estudios similares Leyva et al., (2018) afirman en estudio de la densidad aparente en una
arboleda donde obtuvo valores similares, la poca intervención humana, un mayor número de
lombrices y contenido de materia orgánica, explican una menor densidad aparente.
Los estudios de Zheng et al., (2017), mencionan que el aumento en la riqueza de especies
arbóreas, puede producir cambios en la densidad aparente del suelo, por ende, en la
porosidad, siendo esta mayor en la capa superficial del suelo (0-10 cm).
Maza et al., (2021) afirman en estudios similares en la Reserva Ecológica Arenillas
perteneciente a la provincia de El Oro, Ecuador obtuvieron que los valores de densidad
aparente (DA) tendieron a aumentar en mayor significancia en zonas donde han sido
intervenidas por el hombre.
Tabla 2. Comportamiento de la densidad aparente y el grado de compactación en las parcelas
trabajadas en el matorral xeromorfo costero y subcostero
Tratamientos
Densidad aparente
Penetrometría
Densidad
aparente
Penetrometría
Profundidad
(0-5cm).
(7-10cm).
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Área Degradada
1.46 b
83.27 ab
1.48 b
90.36 b
Área Restaurada
1.51 b
86.85 a
1.49 b
96.86 a
Bosque Natural
1.05 a
76.70 b
1.09 a
76.70 c
ESx
0.0311698
2.83672
0.0332158
1.8098
Medias con letras iguales no difieren entre si
Un comportamiento similar se observa para la resistencia a la penetración en los primeros
cinco centímetros de profundidad, al encontrarse el mejor comportamiento para la parcela
ubicada en el bosque natural, aunque esta no difiere estadísticamente de la parcela ubicada
en el área degradada, comportamiento similar al encontrado entre esta última y la parcela del
área restaurada. Las cuales no difieren entre sí.
Para la mayor profundidad (7 a 10 cm) se encontró diferencia significativa entre todos los
tratamientos, destacándose con el bosque natural al manifestar el mejor comportamiento.
Para el área restaurada pudiera estar relacionado con el manejo efectuado durante las
actividades desarrolladas, las cuales pueden haber provocado compactación. Al respecto
Vargas y Céspedes (2019) destacan como el trabajo que se realice sobre el suelo, provoca
una disminución del espacio poroso incrementando así su compactación, destacan además
que esto se intensifica en las mayores profundidades debido al peso del material sobre
yacente.
La tabla 3 muestra los valores de pHKCl del suelo en las diferentes parcelas, donde para
todos los casos los valores de este indicador se encuentra en el rango que los clasifica como
neutro y ligeramente alcalino (6,5 y 7,30), rango donde los nutrientes son más fácilmente
asimilables. Los mayores valores se encontraron para el área restaurada y degradada entre
las cuales no existió diferencia significativa. Lo que concuerda con las características de los
materiales de formación (calcáreos) que se acentúan por las condiciones climáticas
(semiáridas) del área de estudio en donde abundan bases.
Tabla 3. Comportamiento del pH y la materia orgánica en las parcelas trabajadas en el matorral
xeromorfo costero y subcostero.
Tratamientos
pHKCl
M.O (%)
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Área Degradada
7,29 a
6,72 a
Área Restaurada
7,30 a
6,45 a
Bosques Naturales
6,45 b
5,63 a
ESx
0.15056
0.462588
Medias con letras iguales no difieren entre si
En relación con este indicador (Neima, 2019), afirma que aunque el pH no influye
directamente en el desarrollo de la vegetación, su efecto es indirecto, ya que está asociado a
otras propiedades químicas del suelo, como por ejemplo la disponibilidad de nutrientes, al
mismo tiempo argumentan que es el primer indicador sobre el estado nutricional del suelo y
define su actividad química y biológica e influye en el crecimiento y la producción de
biomasa. También la sensibilidad o tolerancia de las especies, desempeña un papel crucial
en su desarrollo y crecimiento.
Maza et al., (2021) reportó valores de pH superiores a 7,0 en las zonas semiáridas de
Ecuador y destacan que estos valores son típicos en zonas donde las escasas
precipitaciones y alta tasa de evapotranspiración hacen que exista poco lavado, por lo cual
las bases cambiables del suelo se acumulen superficialmente y originen valores altos de pH.
En el caso de la materia orgánica no se encontró diferencia significativa entre las parcelas
analizadas, las cuales alcanzan valores que clasifican este indicador como altos (MINAG,
1984), comportamiento que pudieran estar relacionados con los aportes de los residuos que
se depositan sobre y dentro del suelo; cuya composición es muy variada según el origen y
la intensidad de los procesos que contribuyen a su descomposición.
El mayor contenido de materia orgánica en el suelo la obtuvo en el área degradada, esto
pudiera relacionarse con que el área es utilizada como pastoreo animal que incorporan
estiércol y el aporte de la hojarasca.
Resultados similares obtuvieron Novillo et al., (2018) quienes alcanzaron los mayores
contenidos de materia orgánica se observaron en la superficie del suelo bajo pastoreo.
En la tabla 4 se muestran los resultados del análisis del fósforo y el potasio asimilable,
donde en el caso del fósforo no se encontró diferencia significativa entre los tratamiento, no
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ocurriendo así para el potasio donde entre el área restaurada y la degradada se encontró
diferencia entre sí pero ambas superan significativamente al bosque natural.
Los valores de fósforo para todos los casos se clasifican de altos, resultados que pudieran
estar influenciados por lo niveles de materia orgánica encontrados, los cuales son producto a
la acumulación de hojarasca en esta área, en tal sentido Verhulst et al., (2015), destaca que
el fósforo del suelo pueden variar en dependencia del humus y la materia orgánica,
presente en el suelo.
Tabla 4. Comportamiento del fósforo y el potasio asimilable en las parcelas trabajadas en el matorral
xeromorfo costero y subcostero
Tratamientos
K2O (mg/100g)
P2O5 (mg/100g)
Área degradada
49,38a
8,64a
Área restaurada
42,08a
9,50a
Bosques naturales
27,4b
7,47a
ESx
2.68655
0.887982
Medias con letras iguales no difieren entre si
Estos valores pueden estar en la descomposición de los minerales contenidos en las rocas, a
partir de los cuales se ha formado el suelo, y el procedente de la descomposición de
animales y vegetales (materia orgánica).
(Oroa, 2019) señaló que el potasio no intercambiable puede estar disponible para las plantas
en cantidades significativas, a corto, mediano o largo plazo; y que la mayor parte del potasio
absorbido por los cultivos extractores proviene de la forma no intercambiable. Este autor
también expuso que en varios estudios realizados en suelos arenosos, se evidenció que el
potasio utilizado por las plantas tendió a ser liberado de los feldespatos.
Los resultados mostraron que los cambios drásticos en las propiedades físicas e hidrológicas
del suelo, indicando la necesidad de implementar acciones de conservación y mejoramiento
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de estos suelos, con medidas como la aplicación de abonos orgánicos, reforestación con
especies resistentes a estas condiciones, disminución del pastoreo además de estimular la
regeneración natural con especies propias de estos ecosistemas.
Conclusiones
Los resultados evidencian que los indicadores químicos se encontraron algunas diferencias
entre el área restaurada, el área degradada y un bosque natural en cuanto al potasio, y el
pH, los valores de fósforo para todos los casos se clasifican de altos al igual que la materia
orgánica, avalando un aumento de la fertilidad. Los indicadores físicos, manifiestan que
presentan cierto grado de degradación, reflejado por altos niveles de compactación.
Los cambios en el uso del suelo del bosque natural al área degradada causan cambios
drásticos en las propiedades físicas e hidrológicas del suelo.
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