INTRODUCCIÓN

Hace aproximadamente dos años se constituyó la Entidad de Ciencia, Tecnología e Innovación (ECTI) “Sierra Maestra” la cual avanza en el desarrollo de variados proyectos experimentales en los cuales se emplean plantas y semillas de altos valores proteicos. En la actualidad, de conjunto con otros organismos nacionales se desarrollan diversos productos medicinales y alimenticios; tales como el empleo de la morera (Morus alba L.), la stevia (S. rebaudiana Bertoni), la flor de Jamaica (Hibiscus sabdariffa L.), la acerola (Malpighia emarginata) y la cúrcuma (C. longa L.), pues poseen propiedades que controlan el azúcar en personas diabéticas e incorporan vitaminas (1-5) y el cultivo de la sacha inchi (Plukenetia volubilis L.), de cuyas semillas se extrae un aceite que contiene omega 3, 6 y 9 (6-8).

El Agrupamiento de suelos Fersialíticos se caracteriza por ser de perfil ABC, de mediano a poco profundos, formados por el proceso de fersialitización, con un horizonte de diagnóstico fersiálico. Se establecen sobre diferentes rocas madres (carbonatadas, ígneas, básicas, ultrabásicas, intermedias, ácidas). En la última versión de clasificación de los suelos de Cuba dentro de este grupo de suelos hay tres Tipos genéticos: Fersialítico Pardo Rojizo, Fersialítico Rojo y Fersialítico Amarillento (9).

No obstante, en la investigación desarrollada en la Finca “El Pitirre” (93,36 ha) se encontró un suelo Fersialítico Rojo Lixiviado (FrsRL) que no existe como tipo genético en la actual versión de clasificación de los suelos de Cuba de 2015, pero que si estaba en la versión de 1999, ocupando una extensión de 73,77 ha. Teniendo en cuenta lo expuesto anteriormente, el objetivo de este trabajo es evaluar las características genético-geográficas de la formación de estos suelos.

MATERIALES Y MÉTODOS

Ubicación y selección del área de estudio

La unidad agrícola “El Pitirre” constituye una de las fincas que integran a la ECTI “Sierra Maestra”, la cual se encuentra situada geográficamente a 10 km al Norte del municipio de Los Palacios en la provincia de Pinar del Río; entre las coordenadas de Latitud: 317, 319 N y Longitud: 269, 271 E.

En la investigación de los suelos se aplicó el método geográfico comparativo dokuchaeviano, el cual consiste en el estudio de la morfología del perfil de los suelos, sus características, distribución y su relación con los factores de formación del suelo (FFS), estableciendo al mismo tiempo los procesos de formación de los mismos y su clasificación (10). Este método proporciona recomendaciones para mejorar la fertilidad y productividad de los suelos. El estudio se realizó en un área aproximada de 100 ha, utilizando como base cartográfica un mapa de la región 1:10 000. Se tomaron seis perfiles de suelos según las diferencias del relieve de los cuales se analizaron cinco.

Caracterización y clasificación de los suelos objeto de estudio

Los suelos se clasificaron según la Clasificación de los Suelos de Cuba (9), además de las clasificaciones internacionales: Soil Taxonomy (11) y World Reference Base (12).

Análisis físico

Los análisis se realizaron en el laboratorio de Física de Suelos del Departamento de Biofertilizantes y Nutrición de las Plantas del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA). Las evaluaciones y los métodos analíticos empleados fueron los siguientes:

• composición mecánica: por el método de Bouyoucos modificado, utilizando pirofosfato de sodio para eliminar materia orgánica y hexametafosfato de sodio como dispersante.

• textura: se determinó mediante el triángulo textural.

• densidad de volumen (Dv): en campo utilizando cilindros de 100 cm³.

• determinación de la humedad natural o de campo: mediante el método gravimétrico.

• Reservas de Carbono Orgánico (RCO) por el método internacional:

• RCO (Mg ha^-1) = Carbono Orgánico (%) x Dv (kg dm^-3) x espesor (cm)

donde:

1. Carbono Orgánico (%) = Materia Orgánica (%) / 1,724

Análisis químico

Las muestras se analizaron en el laboratorio mencionado anteriormente, mediante los métodos descritos a continuación:

• pH en agua: se determinó según el método potenciométrico, relación suelo: agua 1:2,5.

• pH en cloruro de potasio: relación suelo: solución 1:2,5.

• MO: por el método de Walkley & Black.

• cationes intercambiables: por el método de extracción con acetato de amonio 1 mol L^-1 a pH 7 y determinación por complejometría (Ca⁺⁺ y Mg⁺⁺) y fotometría de llama (K ⁺ y Na⁺).

• fósforo asimilable: por el método de Oniani.

• potasio asimilable se calcula a partir de los resultados obtenidos en el potasio intercambiable.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Factores de formación de los suelos

La Finca “El Pitirre” se encuentra actualmente en dos formas de relieve principalmente; un relieve fuertemente ondulado, con pendientes que oscilan entre 6 y 12 % y algunas zonas con relieve ondulado con pendientes más suaves de 2-4 %. Está situada en la parte más alta de la llanura costera sur de Pinar del Río (100-120 m s.n.m.), en un pie de monte aledaño a la Sierra de los Órganos. El relieve actual evolucionó en el Período Cuaternario desde un relieve llano a suavemente ondulado, hasta el fuertemente ondulado debido a movimientos neotectónicos que tuvieron lugar durante la formación de la llanura costera sur (13).

El material de origen es de sedimentos cuaternarios antiguos, representados por materiales de rocas básicas y ultrabásicas sobre piedras grandes de roca caliza; ambas formaciones son del período Cuaternario antiguo. Se plantea que en el Cuaternario antiguo, el clima de Cuba fue muy húmedo (14,15). Por esto se estima que, en este nivel de terraza antigua de la Llanura Sur de Pinar del Río, bajo un clima antiguo muy lluvioso, hubo sedimentos con piedras grandes (mayores de 10-15 cm) de caliza y sobre la misma, sedimentos con fragmentos de rocas básicas y ultrabásicas, que se encuentran en la Sierra.

El clima actual es tropical subhúmedo con precipitaciones que oscilan entre 1500 a 1600 mm anualmente, con la mayor incidencia en el verano (mayo a octubre) y temperatura media alrededor de 24-25 ^oC (Estación Agrometeorológica de Paso Real de San Diego, Pinar del Río, 2019).

La vegetación primaria pudo ser de bosques semideciduos, actualmente sustituida en gran parte por una vegetación secundaria de marabú (Dichrostachys cinérea L.).

Procesos de formación de suelos

Por la interacción de los FFS, a partir del período Cuaternario, se formaron suelos relativamente intemperizados, y por otra parte, debido al clima tropical y en el tiempo, estos han estado sujetos al proceso intenso de lavado que pudieron ser más evolucionados que actualmente, quedando posiblemente como raíces de suelos Ferralíticos formados antiguamente. Lo anteriormente planteado se corrobora por la distribución del mapa genético de los suelos de Cuba 1:250 000, en el cual aparecen clasificados como Latosólicos Rojos poco evolucionados formados de materiales trasportados de rocas básicas y ultrabásicas (16).

Por los datos de la interacción de los FFS, conjuntamente con las características de la morfología de los perfiles, así como los resultados analíticos; se puede diagnosticar que en estos suelos actualmente se manifiestan procesos de formación de fersialitización y lixiviación. Además, hay presencia de un horizonte argílico por los resultados de los análisis de textura. Sobre la base de que son suelos con acumulación de hierro libre por el color rojo, y tienen la composición sialítica por los datos de las bases cambiables en 100 g de arcilla, da lugar al proceso de fersialitización (17).

El proceso de fersialitización se diagnostica por la Suma de Bases Cambiables (SBC), que a pesar que los suelos están bajo un proceso de intemperismo marcado, no es propia de la ferralitización, ya que la SBC es mayor de 20 cmol en el suelo, lo que significa que en arcilla debe ser más alta y para la ferralitización debe ser menor de 20 cmol en 100 g de arcilla, según la Clasificación de Suelos de Cuba (9). Siguiendo lo establecido en esta clasificación, para el establecimiento del perfil diagnóstico se coloca el horizonte B con el subindicador frs, que indica que el suelo es Fersialítico. El proceso de lixiviación se presenta por el enriquecimiento en arcilla en el horizonte Bt (B textural), que en todos los casos hay una diferencia de 8 % o mayor con relación al horizonte A (propio de los horizontes argílicos, para suelos que tienen 40 % o más en el horizonte A), como resultado de este proceso. En el establecimiento del perfil diagnóstico se coloca con el subindicador t, que quiere decir textural.

Tipos de suelos y sus características

Suelo Fersialítico Rojo Lixiviado mullido y húmico (FrsRLmh)

Este suelo ocupa la parte alta y estable del relieve con vegetación conservada, ya sea de pastizales o pastizales entre arboleda ya establecida. Está representado por los perfiles 1 y 4, con un perfil diagnóstico Amh-Btfrs-BCgr-CRca, ocupan un área de 5 ha, son de color pardo rojizo bien marcado en el horizonte Bt y son medianamente profundos con un horizonte subyacente rico en piedras de rocas calizas duras y redondeadas a 45-50 cm de profundidad. A continuación, se presenta las características morfológicas, químicas y físicas de ambos perfiles de suelos:

Según los resultados del análisis mecánico y la determinación de la textura (Tabla 1), tienen textura franco - arcillo - arenosa a arcillo - arenosa en el horizonte A y más arcillosa en el Bt. La estructura es muy buena en el horizonte A, del tipo granular, por lo que entre otras características se clasifica como mullido por el color, la estructura y la saturación por bases (18,19).

La reacción del suelo en superficie es ligeramente ácida, contenido bajo en fósforo asimilable y muy bajo en potasio asimilable. La relación Ca⁺²/Mg⁺² en superficie en el perfil 1 es entre 7 y 8, que resulta alta; sin embargo, en el perfil 4 es ideal, pues se encuentra en el rango entre 4 y 5 (Tabla 2).

Presentan contenido en MO de 4 % o más en un espesor de 20 cm en la parte superficial, por lo que se clasifican como húmico además de mullido (9). Por esto, las RCO resultan relativamente altas en ambos perfiles, principalmente entre 64 y 84 Mg ha^-1 para la capa de 0-20 cm, en correspondencia con el grado de humificación del suelo en condiciones conservadas (Tabla 3).

Suelo Fersialítico Rojo Lixiviado erogénico (FrsRLer)

Este suelo se presenta en fase de pendiente o en parte alta y estable, bajo siembra reciente con muy poca cobertura vegetal o se encuentra preparado para sembrar, sin cobertura vegetal. En el proceso de desmonte de marabú para la siembra, tuvo lugar pérdidas de suelo alrededor de 20 cm, que aún se manifiestan en plantaciones muy recientes (un año o menos) por la poca cobertura vegetal entre los arbustos.

Debido a las pérdidas por erosión se clasifican como subtipos de suelo erogénico. Están representados por los perfiles 2, 5 y 6. Los perfiles 2 y 5 son poco erosionados, mientras que el perfil 6 es fuertemente erosionado, ya que perdió gran parte del horizonte A y parte del B, aflorando un horizonte BA en superficie.

Estos suelos de subtipo erogénico ocupan una superficie de 68,77 ha, los que son suavemente erosionados son de perfil o de tipo Aer-Bt-B₃gr-CRca y los medianamente erosionados son de perfil o de tipo BA-Bt-Bgr-CRca. Resultan más profundos que los anteriores, llegando hasta 80-85 cm de profundidad si se incluye el horizonte B₃gr. En los resultados del análisis mecánico y la determinación de la textura (Tabla 4), tienen horizonte arcilloso a areno arcilloso en superficie, que pasa a un horizonte Bt, con cutanes bien diferenciados.

Los suelos con presencia de minerales arcillosos 2:1, como los Fersialíticos, generalmente en relieves ondulados-alomados, cuando se dedican a la producción agrícola se erosionan fácilmente (20). Esta particularidad es más acentuada cuando en el horizonte B presentan propiedades vérticas o el horizonte argílico. En el caso específico de los suelos Fersialíticos Rojos de la Finca, resultan lixiviados por la presencia del horizonte argílico. Debido a lo expuesto anteriormente, estos suelos se erosionan fácilmente y en este caso están erosionados por la influencia antropogénica; es por ello que se clasifican como erogénicos, siguiendo lo establecido en la Clasificación de los Suelos de Cuba de 2015.

Al analizar las características físico químicas del suelo FrsRLer (Tabla 5), los resultados reflejaron que el pH en superficie es de reacción ligeramente ácida, que disminuye en profundidad, llegando a alcanzar valores menores de 5,0 en cloruro de potasio, pero sin llegar a ser menores de 4,5, por lo que se deduce que no son Alíticos. Al igual que en los perfiles anteriores, tienen contenidos bajos y muy bajos en fósforo y potasio asimilables. En relación con las bases cambiables, al igual que en los otros suelos, predominan el calcio y el magnesio, con una relación Ca⁺²/Mg⁺² adecuada (entre 2 y 6).

El suelo FrsRL, que tiene reacción de neutra a medianamente ácida, es diferente a los Fersialíticos Rojos formados de caliza en Cuba, caracterizados (20,21). Este suelo FrsRL, es similar al que se clasificó inicialmente en Cuba como Red Soil (22) y al denominado Red Soil, en la India, China (23) y como Krasnozión en la zona cálida de la antigua URSS (10,24,25).

Con respecto al contenido en MO en los poco erosionados, no resulta bajo, sino entre 3 y 4, que se clasifica como mediano; pero en los fuertemente erosionados es menor de 3,0 % por lo que se consideran como bajos (26). Estas diferencias se manifiestan también en las RCO, siendo el perfil fuertemente erosionado con menor cantidad en CO que todos los suelos anteriores. Si se comparan con el subtipo húmico se puede ver que estos últimos tienen un contenido más alto en MO y, por tanto, en RCO (Tabla 6).

Es notable que estos suelos a pesar de que son erogénicos no son tan bajos en MO ni en RCO, lo cual pueda estar relacionado con la acción de la vegetación que existía anteriormente en esa superficie que era de marabú. Este tipo de vegetación durante muchos años conlleva al enriquecimiento en MO y nitrógeno al suelo. Es posible que en el tiempo con el pastizal que se implante entre los árboles ya sea con moringa o acerola, estos suelos alcancen la categoría de húmicos. Además, los suelos Fersialíticos Rojos Lixiviados tienen cierta evolución, con un contenido relativamente alto de hierro libre, estimado de 6-7 %. Es necesario destacar, que estudios recientes constatan que la labranza activa el hierro para prevenirla pérdida de carbono orgánico del suelo tras la conversión de bosques a maizales en suelos rojos ácidos tropicales (27).

Pérdidas en RCO en suelos FrsRL por la erosión

Como puede observarse por los resultados de estas investigaciones (Tabla 7), los perfiles tomados bajo marabú tienen un contenido mayor de RCO que los suelos erogénicos, tanto para la capa de 0-20 cm como las de 0-50 y 0-100 cm. Si se realiza una generalización promediando las RCO en estos perfiles se obtiene que para la capa de 0-20 cm los suelos con cobertura de marabú tienen 74 ton ha^-1 de RCO; mientras que los suavemente erosionados es de 55 y los medianamente erosionados de 40 t ha^-1 de RCO. Por lo que los poco erosionados han perdido 19 ton ha^-1 de RCO y los medianamente erosionados 34 t ha^-1 de RCO.

La eliminación del marabú como vegetación secundaria que estaba establecida en estos suelos, en relieve ondulado alomado, trajo como consecuencia la manifestación del proceso de erosión, con pérdidas del horizonte A, que conlleva al mismo tiempo a pérdidas de RCO. Esta problemática ha sido estudiada en otras regiones, donde se evidencia que con la erosión del suelo se pierde MO y por tanto RCO (28-32).

El problema de las pérdidas de carbono en los suelos constituye un tema de investigación actual, ya que la captura y secuestro de carbono por los suelos es una de las medidas más importantes para evitar las emisiones de CO₂ a la atmósfera y por tanto para combatir el cambio climático (CC) (33-38). Dichas pérdidas en gran parte enriquecen los llamados Gases de Efecto Invernadero (GEI), que a su vez está conllevando al calentamiento de la atmósfera que provoca el denominado CC, principalmente por el cambio de uso del suelo y las prácticas inadecuadas de manejo del mismo (39-43).

Por otra parte, las pérdidas en RCO conllevan al deterioro de distintas propiedades de los suelos (44). Teniendo en cuenta la importancia que tiene esta problemática, en Cuba se han realizado algunas investigaciones que demuestran cómo las pérdidas de RCO en suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de las llanuras cársicas, influyen negativamente en otras propiedades del suelo (45). Los resultados obtenidos sirven de indicadores para establecer el subtipo de suelos agrogénico en este tipo de suelo, según la clasificación de suelos de Cuba (9). De igual forma se han obtenido, recientemente, resultados sobre la cuantificación de estas pérdidas en t ha^-1 año^-1 para estos suelos, según su uso (46).

Suelo Fersialítico Rojo Lixiviado gléyico

Se encuentran situados, principalmente, en el paisaje II, en las terrazas fluviales hacia la presa. En ellos para su uso agrícola es importante tener en cuenta la pendiente, ya que algunos se encuentran en la parte intermedia entre la pendiente y la parte baja cerca de los arroyos. A pesar que este suelo está situado en una parte del relieve relativamente alta, hay síntomas de gleyzación en el mismo, como resultado de una formación con más influencia de exceso de humedad que en la actualidad. Esta situación va cambiando a medida que el relieve fue ascendiendo por los movimientos neotectónicos en el período Cuaternario (5), y no tiene esa influencia tan marcada como ocurre en las partes bajas del relieve, donde la gleyzación es actual por las manchas que presenta el suelo, debido al proceso de oxidación reducción por el estancamiento temporal que se produce en épocas de lluvia. Es decir, en esta parte del relieve, se pueden formar subtipos gléyicos, mientras que en las terrazas más bajas los suelos son Gleysoles (1,10).

CONCLUSIONES

• El estudio de la caracterización detallada de los suelos del agrupamiento Fersialítico posibilitó aclarar su clasificación, así como demostrar que los niveles de fertilidad de los elementos esenciales, fósforo y potasio asimilables, son muy bajos.

• El suelo FrsRL tiene varios subtipos; en áreas conservadas se presenta el suelo FrsRL húmico, y mullido en las partes altas del relieve. En regiones más bajas se forma el suelo FrsRL gléyico. Además, debido a la pérdida de suelo por causas antrópicas, se clasifican los subtipos FrsRL erogénico y FrsRL erogénico y gléyico.

RECOMENDACIONES

• Tomar en consideración los resultados de este trabajo para la posibilidad de abrir un nuevo Tipo genético de Fersialítico Rojo Lixiviado en la próxima versión de Clasificación de los Suelos de Cuba.

• Desarrollar acciones para elevar el contenido de fósforo y potasio del suelo, y, a su vez lograr una adecuada nutrición de las plantas proteicas (moringa, morera, tithonia y cratylia) en la unidad productiva.

• Realizar la actualización de la fertilidad de los suelos, mediante el muestreo agroquímico cada cuatro años. Además, monitorear el estado del carbono ya que sería muy importante para la captura y secuestro de carbono por las plantas proteicas presentes en la finca.

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Notas de autor

^*Autor para correspondencia: gretercarnerolazo@gmail.com