INTRODUCCIÓN

Uno de los recursos más importantes para la vida en nuestro planeta es el suelo, ya que es el medio fundamental para la explotación agropecuaria y forestal. La producción de alimentos depende en un alto porcentaje del uso de los suelos. El suelo es un legado de la naturaleza, que cada día disminuye más. Todo esto ocasiona que el per cápita sea cada vez menor. Actualmente el área cultivable es tan solo el 11% de la superficie total terrestre (Martín, 2008).

La degradación de suelos es un conjunto de procesos físicos, químicos y biológicos que afectan la productividad de los ecosistemas. Los cambios producidos en el suelo por este proceso pueden llegar a ser irreversibles y tener consecuencias negativas desde el punto de vista social, económico, ecológico y político. El proceso de degradación se relaciona íntimamente con el uso inadecuado de los recursos agua, suelo, flora y fauna por el hombre (Augusto, 2005.)

Una de las causas principales de la degradación de los suelos en América Latina es, sin dudas, la aplicación de técnicas de labranzas inadecuadas, con el consiguiente deterioro de las propiedades físicas, químicas y biológicas de los suelos; la disminución de los rendimientos agrícolas y, más importante aún, el deterioro del medioambiente.

El presente estudio analizó las características físico-químicas con el objetivo de evaluar la degradación de los suelos agrícolas, para realizar una evaluación del impacto social y verificar el comportamiento económico de la producción agrícola en el período de octubre 2018- abril 2019.

MATERIALES Y MÉTODOS

Ubicación de la zona objeto de estudio

El trabajo se desarrolló en dos fincas particulares: en una se tuvieron en cuenta los principios de la Permacultura; en la otra, los de Agroecología.

El Sistema de Permacultura finca La República, con un área de 1.29 ha, pertenece a la Cooperativa de Créditos y Servicios Fortalecida (CCSF): Roberto Macías ubicada en el km 4 ½ Autopista Nacional, poblado La República, y en la finca particular Los Mangos, Micro 2, poblado Abel Santamaría, ambas en el municipio Santiago de Cuba.

Ambas se dedican a la producción integral agrícola-ganadera:

• · Conservación y mejoramiento de suelos

  · Biodiversidad funcional de plantas y animales en la finca

  · Máxima interrelación producción agrícola y pecuaria

Cuentan entre los principales renglones animales: ganado bovino, porcino, avícola, ovino-caprino y la piscicultura. En el componente vegetal tienen áreas de pastos, hortalizas, viandas, granos y frutales. El Sistema de Permacultura cuenta con un biodigestor, un área para la lombricultura y realizan compost. Todo esto para el cierre de ciclo, lo cual no genera desechos en el sistema.

Métodos experimentales

Este estudio se realizó en dos áreas de producción diversificadas, en donde se evaluó la degradación de suelos para proponer estrategias de remediación y recuperación de los suelos agrícolas de un sistema de Permacultura y 1 Finca particular agroecológica en Santiago de Cuba. Se tomaron muestras a 10 cm de profundidad, se compararon características relacionadas con la fertilidad en suelos. A la muestra de suelo se les midió el peso de partículas menores a 2 mm (suelo), pH, materia orgánica (MO). Por el Método de Colorimetría se determinó presencia de fósforo extractable (PE). Además de potasio (K), calcio (Ca) y magnesio (Mg) intercambiables y textura según norma oficial en ambas fincas. Adicionalmente en cada sitio se midió la conductividad en (Ms) y la velocidad de infiltración de agua con el método del doble cilindro. Se realizó el análisis de varianza y prueba de comparación de medias de Tukey (p=0.05) para identificar los cambios promovidos.

Los resultados de este trabajo radicaron en que se evidencia la necesidad de tomar medidas convenientes para evitar la degradación física y química de los suelos cultivados, con el propósito de preservar este recurso y mantener su productividad.

Levantamiento de muestras

Las muestras de suelo fueron tomadas a una profundidad de 0-10 cm, estrato en el que se encuentra el 86 % de las raíces absorbentes de las plantas (Carvajal, 1984).

En cada predio las propiedades físicas fueron medidas en 5 repeticiones, para el caso de las propiedades químicas se obtuvo una muestra compuesta de suelo a partir de la mezcla de 5 submuestras tomadas aleatoriamente en las 4 esquinas y en el centro del sitio, buscando que fuera una muestra lo más representativa del sitio.

La recogida y evaluación de los datos se realizó en el período comprendido entre noviembre 2018 y abril 2019.

Se obtuvieron los datos climáticos de la zona objeto de investigación en el Centro de Meteorología del Citma.

Evaluación del impacto social

Al respecto se realizaron cuatro acciones:

1. 1. 1. Antes de iniciar la investigación encuesta a los propietarios y obreros de ambas unidades.

   Objetivo: evaluar el dominio que tenían sobre las acciones para minimizar la degradación físico-química de los suelos y/o sobre medidas agroecológicas de conservación de suelos agrícolas que aplican en los subsistemas agrícolas.

   2. Después de terminada la investigación encuesta a los propietarios y obreros en ambas unidades.

   Objetivo: determinar la efectividad de las acciones prácticas para minimizar la degradación físico-química de los suelos y/o sobre medidas agroecológicas de conservación de suelos agrícolas que aplican en los subsistemas agrícolas, así como también el dominio que tenían de este aspecto.

   3. Taller No.1

   Tema: Cómo implementar acciones para mitigar el efecto del cambio climático en ecosistemas terrestres.

   Ofrecida por: Msc. Yanet Cruz Portorreal, Centro de Estudios de Ecosistemas Ambientales de la Universidad de Oriente.

   4. Taller No.2

   Tema: Conservación del recurso suelo, medidas agroecológicas y técnicas apropiadas.

   Ofrecida por: Ing. Yeniseiki González Guillot, Departamento de Agronomía, Universidad de Oriente, graduada de Diseño en Permacultura de la Fundación Antonio Núñez Jiménez de la Naturaleza y el Hombre.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Las variables meteorológicas durante el período experimental de octubre/2018 a abril/2019 fueron obtenidas en el Centro de Meteorología del Citma, provincia Santiago de Cuba. Estas mostraron que en los primeros meses hubo un ligero incremento de las temperaturas máximas, aunque las temperaturas mínimas nocturnas fueron favorables. Las precipitaciones fueron bajas e igualmente la humedad relativa.

El pH del suelo

Los datos indicaron una acidez generalizada en el suelo, ya que tanto en el Sistema de Permacultura La República como en la finca agroecológica Los Mangos la mayoría de los suelos se consideran como moderadamente ácidos, con valores de pH entre 6.5 - 6.9 con un coeficiente de variación menor del 10 %, en los dos casos. Esta acidez generalizada se atribuye al material parental que dio origen a los suelos (Figura 1).

Según Molina (1999), la acidez presente en el suelo corresponde a la concentración de iones de hidrógeno en disolución, extraída de la mezcla de suelo y agua o del suelo y una disolución extractora. El nivel de acidificación se ha incrementado por varios factores:

• · Pérdida de la capa arable por erosión.

  · Extracción de nutrientes en sistemas de cultivo intensivo.

  · Efecto residual ácido de fertilizantes nitrogenados amoniacales.

  · Manejo inadecuado del encalado.

  · Deforestación y habilitación para el cultivo de suelos ácidos.

  · Escaso uso de técnicas de diagnóstico de la fertilidad de los suelos.

También Salas et al (2002) refirieron sobre la acidez del suelo que los protones del suelo tienen diferentes orígenes. En los suelos ácidos estas fuentes pueden ser la hidrólisis del CO2, proveniente de la respiración de los microorganismos, la hidrólisis de cationes metálicos, los grupos ácidos y alcohólicos de la materia orgánica, los grupos OH de las láminas de los aluminosilicatos y los fertilizantes. Igualmente, al suelo pueden llegar ácidos fuertes provenientes de contaminantes como la lluvia ácida y vertidos industriales. En los suelos alcalinos los valores altos de pH se deben, generalmente, a la presencia natural de carbonatos y bicarbonatos. Estos también pueden ser aportados por la contaminación de polvos provenientes de industrias del cemento y por las aguas de riego.

Materia orgánica

Los suelos en el Sistema de Permacultura presentaron el promedio más alto de Materia Orgánica (MO), con un 10.6 %(± 5.9,) en comparación con la finca, que se comportó con un 7.06 % (± 2.3).

El valor máximo de MO encontrado en la finca fue de 12.1 %, por mucho inferior a los valores máximos encontrados en el Sistema de Permacultura de 24.8 % (Figura 2).

La prueba de T de Student indicó diferencia altamente significativa (probabilidad=0.0009) entre los suelos. Utilizando los criterios de clasificación propuestos por la NOM-021-SEMARNAT-2000 (México. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, 2002), se clasificaron los suelos de acuerdo con su contenido de MO y se observa que el Sistema de Permacultura es de 88 % y se ubica en las categorías de medio, alto y muy alto; mientras que en la finca agroecológica el 80 % se ubica en la categoría de medio, bajo y muy bajo.

Según Bernal (2015), los fenómenos de absorción de la materia orgánica también afectan algunas propiedades físicas muy importantes del suelo, lo cual favorece la formación de agregados individuales, reduce la agregación global del suelo y disminuye la plasticidad de este.

A pesar de ser la fracción menor de la composición del suelo, la materia orgánica es el componente principal que determina la calidad y productividad del suelo. La fertilidad, la disponibilidad de agua, la susceptibilidad a la erosión, la compactación, e incluso la resistencia de las plantas a los insectos y las enfermedades dependen en gran medida de la materia orgánica del suelo.

Fósforo

En general presenta alta variabilidad. Sin embargo, el 11.1 ppm contenido en el suelo de la finca agroecológica es inferior al que presenta el Sistema de Permacultura de 27.8 ppm (Figura 3).

Similar resultado obtuvo Ramírez (2015) al comparar los contenidos de fósforo en suelos vírgenes contra suelos sembrados de maíz y café, según su uso en la Microcuenca La Suiza, Torreón, México.

El nivel del fósforo en los análisis de suelos da una medida de la capacidad del suelo para suministrar fósforo a la solución del suelo. Este nivel es, en realidad, un índice que ayuda a predecir los requerimientos de los fertilizantes fosfatados de los cultivos. Por ejemplo, un resultado de 25 ppm de fósforo obtenido por el método de análisis Olsen puede tener una interpretación diferente del mismo resultado obtenido por el método Bray (Guecaimburu et al., 2019)

Contenido de Potasio

La Tabla 1 muestra la clasificación de los suelos según el nivel de Potasio y comportamiento en las áreas de investigación.

Los valores obtenidos son favorables, ya que se ubican en la categoría de media y alto según la NOM-021-SEMARNAT-2000 (México. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, 2002).

Contenido de Nitrógeno

En la Tabla 2 se muestra el análisis del contenido de nitrógeno (N) en los suelos de las áreas de investigación.

Según la NOM-021-SEMARNAT-2000 (México. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, 2002) los contenidos de nitrógeno en ambas fincas tienen un comportamiento similar, ya que se ubican en la categoría de suelos muy ricos por presentar una probabilidad=0.5 %.

Análisis de las propiedades físicas de los suelos agrícolas

La diferencia promedio de los tiempos de infiltración fueron estadísticamente significativos probabilidad= 0.0059 (Tabla 3).

Según Jaurixje (2013), el suelo lleva a cabo funciones ecológicas de vital importancia, como absorber, retener y suministrar agua para la vegetación o cultivos que sustenta, por lo que las informaciones sobre las propiedades hídricas del suelo son fundamentales en la determinación de la calidad del sitio. La materia orgánica y la textura del suelo (proporción de partículas finas) son determinantes en sus propiedades físico-químicas y, consecuentemente, en la fertilidad y capacidad de retención de agua debido a la descompensación de cargas eléctricas presentes en la arcilla y humus (Tabla 4).

La diferencia en los contenidos de limo fue estadísticamente significativa para los suelos del Sistema de Permacultura versus finca agroecológica con una probabilidad=0.05. Para el caso de las arcillas hubo diferencias altamente relevantes probabilidad=0.18 e igualmente en el contenido de arena.

Los estudios sobre los procesos de cambio en la cobertura y uso del suelo son actualmente el centro de atención de la investigación ambiental, ya que la mayor parte de los cambios ocurridos en ecosistemas terrestres se debe a la conversión de la cobertura del suelo por los diferentes usos, proceso usualmente englobado en lo que se conoce como deforestación o degradación forestal, asociado con impactos ecológicos importantes en prácticamente todas las escalas (Bocco et al., 2000).

En el aspecto social el sistema de Permacultura cumple con el principio ético del cuidado de las personas, participa el 100 % de sus miembros en la toma de decisiones y en capacitaciones. Además, existe mayor predominancia de las mujeres, quienes realizan los quehaceres del hogar y son parte activa en la toma de decisiones y el trabajo agrícola. En la finca agroecológica no se toma en cuenta la presencia del hombre o la mujer para la toma de decisiones en las áreas agrícolas y pocos miembros reciben capacitación.

En cuanto al aspecto económico en ambas áreas de producción se comportó con resultados similares a años anteriores de sus respectivos indicadores económicos en cuanto a la producción de tomate, y en frijol en el caso del sistema de Permacultura en el período de octubre 2018- abril 2019 de investigación. El Sistema de Permacultura generó por venta de tomate $ 6 230 pesos y tuvo un ahorro económico de $1 160, lo cual favoreció a la familia y los trabajadores por consumo de frijol negro. Sin embargo, la finca obtuvo $4 840 pesos por venta de tomate, sin tener otro beneficio del área destinada para la investigación.

CONCLUSIONES

Tanto los indicadores químicos como físicos de los suelos evaluados en la investigación, así como los impactos social y económico, se vieron favorecidos en el sistema de permacultura versus la finca agroecológica.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Augusto, B.P. (2005). Evaluación preliminar del estado de contaminación en suelos de la provincia del Neuquén donde se efectúan actividades de explotación hidrocarburífera (Tesis de licenciatura). Escuela Superior de Salud y Ambiente, Universidad Nacional del Comahue.

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Bocco, G., Velázquez, A. & Torres, A. (2000). Ciencia, comunidades indígenas y manejo de recursos naturales. Un caso de investigación participativa en México. Interciencia, 25(2), 64-70 https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=339/33904403

Carvajal, J.F. (1984). Cafeto-Cultivo y Fertilización. https://www.ipipotash.org/uploads/udocs/65-carvajal-cafeto-cultivo-y-fertilizacion.pdf.

Guecaimburu, J.M., Vázquez, J.M., Tancredi, F., Reposo, G.P., Rojo, V., Martínez, M., Introcaso, R.M. (2019). Evolución del fósforo disponible a distintos niveles de compactación por tráfico agrícola en un argiudol típico. Chilean journal of agricultural & animal sciences, 35(1), 81-89. https://dx.doi.org/10.4067/S0719-38902019005000203

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Martín, A.N. (2008). El suelo y su fertilidad. Universidad Agraria de La Habana “Fructuoso Rodríguez Pérez” Facultad de Agronomía. Departamento de Riego, Drenaje y Ciencias del Suelo. Disciplina: Manejo de Suelo y Agua. Asignatura: Ciencias del Suelo. https://docplayer.es/49742686-El-suelo-y-su-fertilidad.html.

Molina, E. (1999). Acidez y encalado de los suelos. Centro de Investigaciones Agronómicas. Universidad de Costa Rica. http://www.cia.ucr.ac.cr/pdf/libros/Acidez%20y%20encalado%20de%20suelos,%20libro%20por%20%20J%20Espinosa%20y%20E%20Molina.pdf

Ramírez Vilchis, C. (2015). Degradación de las propiedades físicas y químicas del suelo según su uso en la Microcuenca La Suiza (Tesis en opción al Grado de Maestro en Ciencias Agropecuarias). Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Torreón, México. https://www.researchgate.net/publication/293810969_Degradacion_de_propiedades_fisicas_y_quimicas_del_suelo_segun_su_uso_en_la_Microcuenca_la_Suiza

Salas, R.E., Smyth T.J., Alpízar, D., Boniche, J., Alvarado, A. & Rivera, A. (2002). Corrección de la acidez del suelo con Ca y Mg y su efecto en el desarrollo del sistema radical del palmito en la etapa de previvero. Agronomía Costarricense, 26(2), 87-94. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=436/43626208.

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