La agregación del suelo como indicador de calidad en un ecosistema tropical seco

Abstract

Los ecosistemas constituidos por bosques tropicales secos caducifolios (BTC) presentan un intenso cambio de uso principalmente a agroecosistemas con pastizales y cultivos. Los efectos de tales cambios en el suelo deben ser evaluados integralmente, en términos de su funcionamiento, aptitud y vulnerabilidad para asegurar que la calidad del recurso no sufrirá deterioros. Para ello se requiere contar con indicadores edáficos y, en particular, del tipo que se muestre los cambios tempranos que experimenta el sistema recurso suelo. La agregación del suelo es considerada una excelente herramienta para evaluar la calidad del suelo porque integra propiedades edáficas (físicas, químicas y biológicas), es fácil de medir, sensible a variaciones del clima, manejo, y detecta cambios en el suelo como resultado de la degradación antropogénica. Existen pocos estudios referentes a la agregación del suelo en ecosistemas BTC. Hoy en día, es de importancia conocer el comportamiento de la agregación del suelo en situaciones climáticas y topográficas típicas del ecosistema BTC, porque está relacionado con la capacidad de amortiguamiento del suelo ante el cambio de uso y con los procesos de erosión. Los objetivos que se plantean en esta investigación fueron: 1) realizar el mapa morfo-edafológico de la zona de estudio; 2) determinar el efecto de uso del suelo en la agregación del suelo y otras propiedades físicas, químicas, biológicas y establecer la relación entre la agregación del suelo y las propiedades edáficas; 3) evaluar el efecto de la posición en la agregación del suelo y en las propiedades edáficas; 4) evaluar el efecto de la época de muestreo en la agregación del suelo y en las propiedades edáficas; 5) Obtener indicadores de agregación. La cartografía morfo-edafológica generó que la unidad más representativa del ecosistema BTC en la costa de Jalisco, México, fue ladera sobre granito con Regosol eútrico, en la cuál se identificaron tres usos de suelo: BTC conservado, BTC pastoreado y Pastizal cultivado. El efecto de uso del suelo modificó la humedad residual, la densidad aparente, la porosidad total, la porosidad interna de macroagregados, carbono, pH, ∑Bases y el volumen radical del suelo. Asimismo, la posición influyó a los cambios de dichas propiedades, a excepción del carbono y del volumen radical. La proporción de macroagregados y microagregados resultantes de la prueba de distribución de agregados en seco, presentó un efecto de uso del suelo y de posición. El carbono orgánico y el volumen radical no son únicamente los principales agentes en la agregación, sino también hubo participación del calcio y del contenido de arcilla. En la estabilidad de agregados el uso del suelo fue el principal factor que afectó a los tamaños de agregados, pero en menor grado estuvo la posición. A mayor contenido de carbono orgánico, de volumen radical, de arcilla y de calcio se incrementó la estabilidad de agregados. El efecto de la época de muestreo se observó en la humedad residual del suelo al momento de la obtención de la muestra, densidad aparente, porosidad total, pH, ∑Bases y en el volumen radical. En el caso de los macro y micro agregados de la distribución de agregados en seco el efecto se mostró en época de lluvias, obteniéndose menor proporción de macroagregados, lo cual influyó en el incremento de microagregados. La mayor estabilidad de los macroagregados en época de lluvias se presentó en los sistemas sometidos a manejo. Los indicadores DMPh, DMPs, EES, ASImax, ASItest, ASImin y δASI permitieron diferenciar el efecto de uso del suelo. Los indicadores EES, ASItest, ASImin y δASI presentaron efecto de la posición. Los indicadores DMPs, ASImax, ASItest y ASImin fueron afectados por la época de muestreo.____Ecosystems with tropical dry forests (TDF) show an intense land-use change mainly to agro-ecosystems with pasture or cropland use. The effects of land-use changes have to be integrally evaluated based on functionality, aptitude, and vulnerability in order to ensure that the quality resources will not be deteriorated; therefore, edaphic indicators that can show early changes in soil conditions are required. Soil aggregation is considered an excellent tool for evaluating soil quality because it considers edaphic properties (physic, chemical, and biological properties), is easy to measure, is sensible to climate changes or management, and detects land changes as a result of anthropogenic degradation. There are a few researches dealing with soil aggregation in tropical dry forest ecosystems. Nowadays, knowing the behavior of soil aggregation in climatic and topographic conditions of TDF ecosystems is very important because this is related with the buffering capacity against land-use change and erosion processes. The objectives of this research were: 1) to made a morpho-edaphology map of the study site; 2) to determine the effect of land use in the aggregation and physic, chemical, biological properties and relationship between soil aggregation and edaphic properties; 3) to evaluate the effect of position with soil aggregation and edaphic properties; 4) to evaluate the effect of sampling season with soil aggregation and edaphic properties; 5) to determine indicators of aggregation. Morpho-edaphology cartography indicates that the unit more representative of the TDF ecosystem in the cost of Jalisco, Mexico was the hillslope over granite with eutric regosol soil. The unit mainly presents three land uses: conserved TDF, TDF with cattle, and pasture. Effects of land use modified the residual humidity, bulk density, total porosity, internal porosity of macroaggregates, carbon, pH, ∑Bases, and root volume of the soil. Besides, position had an influence in the change of these properties except carbon and root volume. The proportion of macro and resulting micro-aggregates of the test in the distribution of dry aggregates were affected by land use and position. Organic carbon and root volume are not the only agents in the aggregation, but calcium and clay also participate in aggregation. About aggregate stability, land use was the main factor that affects the aggregates size, but position affects in less degree. There is a direct relationship between carbon content, root volume, and clay and calcium content with aggregate stability. The effect of sampling season was observed with the residual humidity of soil at the moment of obtaining the sample, bulk density, total porosity, pH, ∑Bases, and root volume. In the case of macro and micro-aggregates of dry aggregates distribution, the effect was shown in the rainy season where the low proportion of macro-aggregates was obtained. This had an effect in the increase of microaggregates. The greater stabilization of macroaggregates in the rainy season was shown in the subjected systems to management. The DMPh, DMPs, EES, ASImax, ASItest, ASImin and δASI indicators allow us to differentiate the effect of land use. The EES, ASItest, ASImin y δASI indicators showed effect of position. The DMPs, ASImax, ASItest and ASImin indicators were affected by sampling season.