Editada por el Centro de Información y Gestión Tecnológica. CIGET Pinar del Río Vol. 15, No.2 abril-junio, 2013 ARTÍCULO ORIGINAL Manejo del suelo para una producción sostenible Manage of the soil for a sustainable production Edel Jesús Amaro-Aroche1, José Alberto Viloria-Doria2 Master en Ciencias del Suelo. Dirección Provincial de Suelos y Fertilizantes. Pinar del Río, 1 Instituto de Suelos. MINAG. Avenida Borrego Final, Reparto Hermanos Cruz, Pinar del Río, Cuba. Teléfono: 762205. CP: 201000. Correo electrónico: [email protected] Master en Agroecología y Agricultura Sostenible. Universidad “Hermanos Saíz Montes de Oca”. 2 Facultad Forestal y Agronomía. Calle Martí Final. Teléfono. 776848. CP: 201000 Correo electrónico: [email protected] ______________________________________________________________________________ RESUMEN Este trabajo consistió en aplicar un paquete de prácticas y tecnologías de Manejo Sostenible de Tierras (MST) con el fin de reducir la degradación de los suelos y aumentar su productividad; se enfatizó además en la ejecución de acciones de capacitación a productores y otro personal relacionado con la unidad productiva (CCS Carlos Hidalgo del municipio de Pinar del Río). Esta CCS se dedica fundamentalmente a la producción de tabaco y cultivos varios, aunque también tiene un área de pastos. 147 Revista Avances Vol. 15 (2), abr-jun, 2013 Se identificaron como factores limitantes de la producción en el suelo; la acidez, baja fertilidad natural, poca profundidad efectiva y erosión, afectando más del 70 % del área en cada uno de los casos. Las acciones realizadas permitieron revertir la tendencia degradativa presente en la unidad, alcanzando el suelo una buena condición estructural en el 80 % del área de la finca elegida como sitio demostrativo. También se puedo observar una recuperación en indicadores químicos de la calidad del suelo como el pH, contenido de materia orgánica, capacidad de intercambio catiónico y las relaciones inter nutrientes. Estos beneficios propiciaron un significativo aumento en la productividad; al finalizar el proyecto se habían establecidos diez cultivos, los que en su mayoría habían superado su rendimiento potencial calculado en función de los factores limitantes del suelo e incluso el rendimiento obtenido en cada uno de estos cultivos en la provincia. Palabras clave: Manejo sostenible, Degradación ABSTRACT This work consisted on applying a package of practical and technologies of Sustainable Manage of Lands with the purpose of to reduce the degradation of the soil and to increase its productivity; it was also emphasized in the execution of training actions to producers and another personnel related with the productive unit (CCS Carlos Hidalgo of the municipality of Pinar del Río). This CCS is devoted fundamentally to the production of tobacco and several cultivations, although he also has an area of grasses. They were identified as restrictive factors of the production in the soil; the acidity, low fertility natural, little effective deep and erosion, affecting more than 70% of the area in each one of the cases. The carried out actions allowed to revert the tendency present degrading in the unit, reaching the soil a good structural condition in 80% of the area of the elected property as demonstrative place. One can also observe a recovery in chemical indicators of the quality of the soil like the pH, content of organic matter, capacity of exchange catiónico and the relationships inter nutritious. These benefits propitiated a significant increase in the productivity; when concluding the project ten cultivations they had settled down, those that had overcome their potential yield calculated in function of the restrictive factors of the soil in their majority and even the yield obtained in each one of these cultivations in the province. Key words: Sustainable manage, Degradation ______________________________________________________________________________ 148 Revista Avances Vol. 15 (2), abr-jun, 2013 INTRODUCCIÓN Los procesos erosivos se manifiestan con desigual intensidad en cada región del país, entre otras causas por las propias características de los suelos, el tipo de uso a que se dedican o la incidencia de fenómenos meteorológicos. Áreas dedicadas al cultivo del tabaco en Pinar del Río y las provincias centrales, donde las precipitaciones son abundantes e intensas en contraste con la susceptibilidad de los suelos y los problemas de manejo existentes, señalan a estas zonas como críticas en relación a la degradación de los suelos, lo cual es confirmado por Hernández et al., (1995) al destacar la vulnerabilidad de los suelos Ferralíticos Amarillentos Lixiviados (Alíticos de baja actividad arcillosa). Riverol et al. (1995), refirió posibles pérdidas de suelos en estas áreas de aproximadamente 100 t ha-1 al año. La superficie agrícola de la provincia de Pinar del Río donde la actividad económica fundamental es la agricultura, es de 376 746.03 ha (ONCT, 2012). El suelo de esta superficie está afectado en su mayoría por factores limitantes de la productividad dentro de los que se encuentran la acidez (pH – 4.5) en más de un 82 %, baja fertilidad natural en un 73.7 %, poca profundidad efectiva (- 50 cm) en un 70 % y erosión a distintos niveles en más del 70 % del suelo destinado a la agricultura en la provincia (DPS, 2012). La situación antes descrita resalta la necesidad de sustituir los antiguos conceptos y modos de producción agrícola, por nuevos modelos de trabajo que garanticen elevar los rendimientos productivos de la forma menos degradante posible, teniendo en cuenta la protección de cada elemento de la tierra. MATERIALES Y MÉTODOS El proyecto se ejecutó en la CCSF Carlos Hidalgo, unidad productiva perteneciente a la Empresa Integral y de Tabaco, Pinar del Río. Cuenta con un total de 52 socios que desarrollan sus producciones en 223,78 ha, Martínez. Los cultivos ubicadas entre los kilómetros 3 y 5 de la carretera a San Juan y fundamentales son: tabaco con 67,1 ha, pastos con 26,84 ha y cultivos varios con 24,3 ha para un total de 110,78 ha en uso agrícola, con los que se benefician 3 900 habitantes aproximadamente, que residen en las zonas aledañas al área. Se seleccionó como sitio demostrativo dentro de la CCS una finca de 5,7 ha que se dedica fundamentalmente a la producción de cultivos varios. El área de la finca se dividió en siete campos en los que se realizaron los muestreos agroquímicos, estos campos se unieron en tres parcelas de mayor tamaño con el fin de que sus producciones se justificaran económicamente. Para el estudio de las propiedades del suelo se analizaron indicadores químicos tales como pH, porciento de materia orgánica, fósforo y potasio asimilable y capacidad de intercambio catiónico. La determinación de estos indicadores se realizó mediante 149 potenciometría, colorimetría y Revista Avances Vol. 15 (2), abr-jun, 2013 fotometría en los casos correspondientes, usando los métodos de agua y KCl (relación suelo solución 1:2.5), Walkey y Black (ácido sulfúrico. dicromato de potasio 1), Onniani (H 2SO4 0.1N) y Shatschabell (CH3CO2NH4 1N) respectivamente. Las tecnologías que se aplicaron para la recuperación del suelo en el área de referencia fueron: Tecnología antierosiva de bordes de desagüe (Cabrera et al. 1996). Organización antierosiva del territorio. Tecnologías para el uso de los biofertilizantes (Instituto de Suelos, 2000). Labranza mínima o de conservación con el uso de implementos para la no inversión del prisma de suelo, con carácter antierosivo, (Cabrera et al 1995). Tecnología para el uso de mejoradores orgánicos y minerales (Pérez et al. 1996). Abonos verdes “Asociación maíz – frijol terciopelo” (Llanes et al., 2000). Tecnologías de alternancia de cultivos, (Cordero et al., 1995 y Cabrera et al. 1996). Tecnologías para el uso de medios biológicos, para el control de plagas y enfermedades (MINAG, 1997). Para evaluar los resultados obtenidos con el paquete de tecnologías de Manejo Sostenible de Tierras, se utilizó la metodología PERI (Presión – Estado – Respuesta – Impacto) (LADA, 2007), descrita en el Manual de Procedimientos para Manejo Sostenible de Tierras (Urquiza, M. et al. 2011). La misma provee las herramientas para evaluar el estado de las tierras agrícolas y su sostenibilidad y como parte de ese estado, la degradación de los suelos. Adicionalmente se utilizó la Guía de campo para cultivos anuales que contiene el Método de Evaluación Visual del Suelo (Shepherd, T.G. et al. 2006), esta guía se basa en la observación de importantes indicadores que reflejan la calidad del suelo de manera visual. RESULTADOS Y DISCUSIÓN El primer objetivo del proyecto fue la identificación, caracterización y evaluación del estado de degradación del suelo en la finca y el resto de la CCS. Como resultados de las acciones realizadas para alcanzar este objetivo se pudo conocer que su suelo es del tipo Ferralítico Amarillento Lixiviado según la nueva versión de la clasificación del suelo (Hernández et al., 1999), esta clasificación se correlaciona con el orden Ultisoles de la (Soil Taxonomy, 2006) y con el Acrisol Chromic – Ferric de la (World Reference Base, 2006). La descripción se realizó según las Instrucciones Metodológicas para el trabajo de suelos en los polígonos demostrativos (Bosch et al., 2010) y sus características se representan en la siguiente formula: 3 3 4 Formula: CCAB P a h 50 t 4 3 e 3X3 Shepaschenco et al. (1983) y Riverol et al. (1993) comprobaron la alta erodabilidad de un gran número de suelos y valoraron como los menos resistentes a la erosión a los ferralítico cuarcíticos 150 Revista Avances Vol. 15 (2), abr-jun, 2013 amarillentos; estos suelos presentan en general baja fertilidad natural (Hernández et al., 1999), aspecto que se manifestó en el área del proyecto al realizar el análisis agroquímico inicial el cual nos indicó la existencia de serios problemas de acidez obteniéndose valores de pH que se movían dentro del rango (4.3) fuertemente ácido a ligeramente ácidos (5.8). Al analizarse los niveles de P2O5 y K2O evaluados de bajos a medios, se estimó que estos limitarían mucho el desarrollo de los cultivos, en especial las deficientes proporciones de P2O5 asimilable por las plantas. La capacidad de intercambio catiónico (CIC), poder de retención de nutrientes y contenido de M.O en el suelo del sitio demostrativo se encontraron en valores muy bajos por lo que se pudo afirmar que era un suelo poco fértil. En sentido general se observó que no existían desordenes en las relaciones intercationes, pero si se evidenciaron desaturaciones por bases principalmente de Ca++, lo cual influye retrospectivamente en los valores bajos de pH, Valor T y % V. Los principales problemas detectados en la finca fueron: erosión, compactación, baja fertilidad, acidez de los suelos y degradación de la cubierta vegetal. Los indicadores de Manejo Sostenible de la Tierra (MST) deben cuantificar y/o calificar la reducción de la condición de degradación respecto a su condición inicial. Teniendo bien detallada esta condición inicial en la finca, procedimos a efectuar las acciones que nos permitieron alcanzar el segundo objetivo específico del proyecto, la rehabilitación de las áreas afectadas por procesos de degradación mediante prácticas de (MST). En el esfuerzo realizado para rehabilitar los suelos de la finca una medida a destacar fue la introducción de los abonos verdes, específicamente la asociación maíz – frijol tercio pelo. Esta tecnología influyó determinantemente en la reducción de la erosión en la finca pues se estableció en todos sus campos por ser parte del esquema de rotación de cultivos. Dentro de los más notables beneficios que produjo está el incremento en los contenidos de Materia Orgánica y la incidencia de este incremento en propiedades físicas del suelo como la densidad aparente o la porosidad estructural. Además su uso aportó un estimado de 14 t ha-1 de biomasa seca, muy efectiva en la protección contra la erosión hídrica y/o eólica fundamentalmente en época lluviosa (Mayo – Octubre) donde mayor peligrosidad erosiva existe en el año, según Llanes, et al. (2000), siendo necesario resaltar que esta biomasa presenta una elevada riqueza nutrimental que da origen al nombre de abono verde. Otra medida que proporcionó similares beneficios fue el establecimiento de barreras vivas, valorando su impacto al medir la acumulación contra la barrera, herramienta que evalúa la degradación pues indica el movimiento del suelo a través del campo. En correspondencia con las características de la finca se establecieron tres barreras vivas situadas en distintos campos, las que sumaron una longitud total de 140 m. Estas barreras acumularon contra ellas en tres años un total de 20 t ha-1 de suelo, esto se debe a que la reducción de la erosión hídrica y/o eólica es progresiva y dependiente de que las tecnologías empleadas para contrarrestarlas se vallan consolidando. Con el establecimiento de estas medidas permanentes de conservación se evitaron pérdidas de suelo de la finca equivalentes a 114 t ha-1 al año. Revista Avances Vol. 15 (2), abr-jun, 2013 151 Considerando que indicadores de calidad del suelo muy importantes como el pH o el contenido de M.O presentaron valores muy bajos en el muestreo agroquímico inicial de la finca, fue entonces imprescindible el empleo de la Tecnología para el Uso de Mejoradores Orgánicos y Minerales. Esta tecnología contribuyó de forma determinante a revertir en un corto período, los desequilibrios nutricionales, disminuyendo el índice de acidez al realizarse enmiendas de carbonato de calcio en todos los campos de la finca en dosis de 3.9 t ha -1. De igual forma se logró un significativo incremento de un 1 % en el contenido de M.O del suelo, con la aplicación de turba en dosis de 15 t ha-1, incremento este que se sostuvo en el tiempo con la reiterada incorporación de los abonos verdes. Para alcanzar la sostenibilidad de las producciones agrícolas es imposible limitarse a incidir sobre un solo recurso aunque este sea tan importante como el suelo. Otras acciones en post de la sostenibilidad fue la realización de prácticas fitotecnias tales como el uso de biofertilizantes (Rhizobium) y (Azotobacter), con los que se lograron incrementos productivos en cultivos de frijol y maíz reduciendo un 25 y 20 % respectivamente del fertilizante químico común mente utilizado. Resultado similar se obtuvo al sustituir entre un 100 y un 60 % de los pesticidas de origen químicos empleados en frijol y maíz por el uso de bioplaguicidas como (Trichoderma harciana cepa A-34); Bacillus thuringiensis cepa LBT – 24; Beauveria bassiana cepa P. R. 1- 3 y Verticillium Lecanii. Tras haber realizado las acciones pertinentes para iniciar la recuperación de las condiciones productivas en la finca, se procedió a evaluar los resultados de estas acciones. Con la aplicación del método de Evaluación Visual del Suelo (Shepherd, T.G. et al. 2006), se constató que indicadores de la calidad del suelo como la estructura, color, profundidad de enraizamiento, porosidad del suelo y nivel de erosión alcanzaron una buena condición, según la escala de clasificación visual 0 = (pobre), 1 = (moderada) y 2 = (buena). Tablas 1 y 2. Muestreos agroquímicos inicial y final realizados al suelo de la finca seleccionada como sitio demostrativo de prácticas de (MST). Tabla1 2 Tabla Muestreo Final Muestreo Inicial pHpH mg/100g mg/100g -1 suelo %% cmol(+) kg-1 cmol(+) kgde de suelo KCL O2O KCL P2O P25O5 K2K ++ ++ M.O M.O CaCa++MgMg++S S T T 1 5.7 4.3 15.07 13.67 12.81 10,00 2.8 1,234.99 0,561.33 0,191,03 1,03 7.84 3,47 2 6.1 5.8 86.82 85. 33.1 31,55 3 1,767.57,2 1.64 1,599 ,68 9 ,6810.68 9,02 3 5.3 4.8 5.50 4.29 19.45 17,00 2 1,404.85 0,821.55 0,231,51 1,51 7.86 3,27 4 5.4 4.5 16.70 14,20 13.32 10,83 2.3 0,905.29 0,660.72 0,241,22 1,22 7.93,34 5 5.7 4.6 5.73 2,55 15.47 11,67 2.8 1,326.11,201.07 0,682,21 2,21 8.14,19 6 5.5 4.8 18.29 16,62 15.82 15,00 2.6 1,455.27 1,701.11 0,232,38 2,38 7.95 4,40 7 5.9 5.3 21.89 13.67 12.72 10,00 3 1,236.17 2.101.45 0,533.01 3.01 8.89 5.40 152 Revista Avances Vol. 15 (2), abr-jun, 2013 En la tablas 1 y 2 se muestra el comportamiento de algunos indicadores químicos de suelo en los inicios del proyecto y pasado tres años, donde, el efecto de las tecnologías introducidas en el área demostrativa reflejan claramente una disminución de la acidez del suelo, aumentando el pH en 0.8 como promedio en la finca. Esta disminución en el índice de acidez se logró por el enriquecimiento en bases de Ca++ y Mg++ de 3.7 y 0.7 cmol(+) kg-1 de suelo respectivamente. En los contenidos de Materia Orgánica (M.O) del suelo se observó un incremento significativo del 1 %, siendo necesario referir que en estos suelos de naturaleza ácida, la mineralización de la M.O ocurre rápidamente, lo que resalta la importancia del uso de los abonos verdes como forma de su mantenimiento. Otros efectos positivos de las medidas aplicadas se manifestaron en la relación inter nutrientes del suelo: nivel de saturación por bases (mayor al 60 %) y aumento en la CIC en 3.73 cmol(+) kg-1 de suelo, propiedades que expresa en sentido general aumentos en la fertilidad. Los avances logrados en cuanto a la recuperación del suelo de la finca incidieron en el incremento de la productividad y en la sostenibilidad de este incremento en el tiempo. En la Figura 1 se representan los valores productivos obtenidos para los 10 cultivos establecidos durante la ejecución del proyecto y los rendimientos medios alcanzados por esos cultivos en la provincia de Pinar del Río, también se muestran los rendimientos potenciales estimados para cada cultivo en base a los factores limitantes del suelo donde se establecieron. En el cultivo del boniato se obtuvo un rendimiento de (7 t ha-1), maíz (2.6 t ha-1), frijol común (0.9 t ha-1), pimiento (9 t ha-1) y malanga (6.4 t ha-1), en todos los casos aumentaron su productividad hasta superar en unos cultivos, el rendimiento potencial y en otros el rendimiento alcanzado a nivel provincial. Un ejemplo más claro se observa al analizar el comportamiento de los cultivos que más se reiteraron y cuyos incrementos o decrementos productivos también se ilustran en la figura 1. El trabajo realizado posibilitó que los productores de la finca obtuvieran ingresos económicos nunca antes alcanzados por concepto de venta de sus producciones a la Empresa Municipal de Acopio de Productos Agropecuarios de Pinar del Río. La suma recibida el primer año de trabajo fue de $ 64090 MN, superada en 2011 por $ 1569 MN. Los beneficios antes mencionados constituyen una garantía de la continuidad del trabajo llevado a cabo en esta unidad productiva. 153 Revista Avances Vol. 15 (2), abr-jun, 2013 Rendimiento Potencial (Departamento de Génesis y Cartografía. Dirección Provincial de Suelos. Pinar del Río, 2012). Rendimiento Promedio Provincial (Sub Delegación de Cultivos Varios. Delegación Provincial de la Agricultura. Pinar del Río, 2012). Figura 1. Cultivos establecidos en la finca durante el desarrollo del proyecto y sus resultados productivos. Aun teniendo en cuenta la recuperación del suelo, reflejada en el incremento de la producción en la finca elegida como sitio demostrativo, no se hubiera podido lograr que la CCS iniciara el camino hacia la sostenibilidad de sus producciones sin haber realizado una adecuada actividad de capacitación y extensión del conocimiento. Mediante las capacitaciones se instruyó al total de los socios de la cooperativa y otros miembros de la comunidad en cuatro talleres y tres conferencias de temas tales como: Trazado de bordes de desagüe y canales empastados con barreras vivas, empleo de la asociación Maíz – Frijol terciopelo como abono verde, agricultura de conservación, uso de biofertilizantes y bioplaguicidas, tecnologías de alternancia de cultivos y MST. CONCLUSIONES Se identificaron como principales limitantes edáficas a la producción en la finca, la erosión, compactación, acidez de los suelos y degradación de la cubierta vegetal. Mediante las prácticas de MST introducidas en el área demostrativa se logró rehabilitar el 80 % del suelo, teniendo ello su expresión productiva en que la mayoría de los cultivos establecidos 154 Revista Avances Vol. 15 (2), abr-jun, 2013 superaron el rendimiento potencial calculado en base a las limitantes edáficas o el rendimiento medio alcanzado por cada cultivo en la provincia ese año. Durante la ejecución del proyecto los productores obtuvieron significativos beneficios económicos que junto a la labor de capacitación desarrollada, constituyen la garantía de la perdurabilidad del nuevo modelo de trabajo y su extensión al resto de la CCS. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Bosch. D, J.M. Pérez, E. Fuentes, R. Marzán (2010). Instrucciones Metodológicas para el trabajo de suelos en los polígonos demostrativos. Departamento de Génesis, Cartografía y Evaluación de suelos. Instituto de Suelos. MINAG. Cabrera, E. (1996). Tecnología antierosiva para suelos dedicados al cultivo del tabaco de sol. 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