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XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo

DistribuciDistribuciónón,, Use and Use and ManejoManejo de los de los SuelosSuelosde la de la RegiónRegión AndinaAndina

José EspinosaJosé EspinosaJ pJ p

Quito, 29-31 de Octubre del 2008


Suelos de Altura un término muy generalSuelos de Altura un término muy generalSuelos de Altura … un término muy generalSuelos de Altura … un término muy general• Se usa para identificar suelos con cierta altitud sobre

l i l d l el nivel del mar

• No describe las características importantes para el manejo

• Generalmente se los considera poco productivos Generalmente se los considera poco productivos (Puna)

• La presencia de los Andes ha promovido muchos • La presencia de los Andes ha promovido muchos microclimas y diferentes clases de suelos

S l d ti t lt ió


• Suelos muy productivos que soportan una alta presión poblacional


Suelos tropicalesSuelos tropicalespp

• Sinónimo de suelos rojos, ácidos e infértiles j ,(Ultisoles y Oxisoles)

N d l l i l i • No todos los suelos tropicales tienen estas características

• Particularmente en América tropical donde la influencia de los Andes es fundamentalinfluencia de los Andes es fundamental

• Se pueden encontrar suelos diferentes (Entisoles,


Inceptisoles, Andisoles, Vertisoles)


ZONA FRIAIllit Cl it

ZONA TEMPERADAVermiculita

Illita, Clorita

ZONA TROPICAL CON INFLUENCIA DE ESTACIONESEsmectita

Kaolinita, GibsitaZONA TROPICAL HUMEDA Y ZONA

ECUATORIAL

ZONA TROPICAL CON INFLUENCIA DE ESTACIONES

Kaolinita, Gibsita

EsmectitaZONA TROPICAL CON INFLUENCIA DE ESTACIONES

ZONA TEMPERADA Vermiculita


ZONA FRIAIllita, Clorita


Suelos de América tropicalSuelos de América tropicalSuelos de América tropicalSuelos de América tropical

Ultisoles y Oxisolesy

Otras clases de suelos



Páramos … la tierra mas alta en América tropicalPáramos … la tierra mas alta en América tropical

• Ecosistemas ubicados a > 3000 msnm

• Levantamiento de la cordillera de los Andes (Plioceno –Holoceno)

• Clima frío y húmedo (2 – 10 °C)

• Fluctuaciones súbitas de temperatura (<0 – 30 °C)p ( )

• Acumulación de material orgánico formado una mezcla íntima de materiales Al – Si y C íntima de materiales Al Si y C

• Suelos de color negro de consistencia suave y porosa cubiertos de musgos líquenes y plantas de tallo grueso y


cubiertos de musgos, líquenes y plantas de tallo grueso y poco tamaño


Páramos en América tropicalPáramos en América tropical



C id d d l PáC id d d l PáCuidado de los PáramosCuidado de los Páramos• La condición particular de los suelos de

páramo facilita la captación y retención de páramo facilita la captación y retención de agua

• Riego, agua potable y energía eléctrica

E i f á il d b id• Ecosistemas frágiles que deben cuidarse

• Avance de la frontera agrícola


• Avance de la frontera agrícola


AvanceAvance de la de la agriculturaagricultura a los a los PáramosPáramos



Valles andinos y pie de monteValles andinos y pie de montey py p• Valles interandinos andinos, tierra ondulada y pie de

montemonte

• Mantienen una concentración poblacional alta (clima y fertilidad del suelo)

• Los proyectos de investigación y desarrollo han p y g yignorado estas áreas

• Grandes áreas de la Amazonía los Cerrados y las PampasGrandes áreas de la Amazonía, los Cerrados y las Pampas

• Las tierras altas debieron tener más atención por la alta bl ió l i t d l ti


población y el uso intenso de la tierra


Valles andinos y pie de monte Valles andinos y pie de monte Valles andinos y pie de monte …Valles andinos y pie de monte …• La altitud modifica radicalmente el clima

• Diversidad de microclimas que cambian en distancias relativamente cortasrelativamente cortas

• Gran diversidad de cultivos, posibles en el trópico gracias a la modificación del clima con la altura

• Se puede producir todo el año si se dispone de agua Se puede producir todo el año si se dispone de agua

• Las estaciones son apenas perceptibles



Diversidad de cultivos en los valles altosDiversidad de cultivos en los valles altos



Diversidad de cultivos en laderas y pie de monteDiversidad de cultivos en laderas y pie de monte



SuelosSuelos de de laslas tierrastierras altasaltas de de América tropicalAmérica tropicalSuelosSuelos de de laslas tierrastierras altasaltas de de América tropicalAmérica tropical• El clima ha tenido un definitivo efecto en la formación

de los suelos

• Normalmente hubiesen sido Ultisoles y Oxisoles Normalmente hubiesen sido Ultisoles y Oxisoles

• Más lento desarrollo que promovió la presencia de Entisoles, Inceptisoles, Aridisoles y Vertisoles

• Además del clima, el material parental fue importante Además del clima, el material parental fue importante en la formación de los suelos (rocas metamórficas y sedimentarias y ceniza volcánica)


sedimentarias y ceniza volcánica)


Suelos derivados de cenizas volcánicasSuelos derivados de cenizas volcánicas

Suelos derivados de rocas metamórficas o sedimentariasSuelos derivados de rocas metamórficas o sedimentarias



Perfiles y paisajes de suelos derivados de ceniza volcánicaPerfiles y paisajes de suelos derivados de ceniza volcánica



Perfiles y paisajes de suelos derivados de rocas metamórficasPerfiles y paisajes de suelos derivados de rocas metamórficas



Efecto de carga en el manejoEfecto de carga en el manejog jg j• La carga proveniente de la las arcillas dominantes tiene

un marcado efecto en el manejo del suelo

• Alta capacidad tampón de los Andisoles (resistencia al Alta capacidad tampón de los Andisoles (resistencia al cambio de pH)

– Definir el mejor pH para los cultivos

• Fijación de fósforo en Andisoles (no todos fijan igual ni Fijación de fósforo en Andisoles (no todos fijan igual ni todos los cultivos responden igual)


– Recomendación de fósforo


Efecto de la aplicación de cal en Efecto de la aplicación de cal en AndisolesAndisoles ácidos, Ecuadorácidos, Ecuador

Sat. basesSat. basesCIC*CIC*%%t/hat/ha

CaCOCaCO33 pHpH KK CaCa MgMgmeq/100 gmeq/100 g

Al+HAl+H%%t/hat/ha

01 5

5.05 1

6.06 2

0.31 2.540 29 2 58

0.360 36

53.051.4

meq/100 g meq/100 g

2.11 51.5

3.04.5

5.15.25.2

6.26.67.2

0.29 2.580.29 3.300.31 4.67

0.360.440.48

51.460.575.7

1.51.61.54.5

6.09.0

5.35.2

5.3

7.27.27.4

0.31 4.670.24 4.670.28 4.60

0.480.450.46

74.474.6

1.50.60.4

12.015.0

5.45.6

8.410.7

0.27 5.590.30 8.59

0.550.80

73.990.5

0.20.2


18.0 5.6 10.8 0.30 8.60 0.76 90.00.2


Efecto de la aplicación de cal en el rendimiento (Efecto de la aplicación de cal en el rendimiento (AndisolAndisol, , Ecuador)Ecuador)

pH Haba Cebada AvenaCaCO3

t/ht/h

Al+H/100 /100 R di i t (t/h )R di i t (t/h )t/hat/ha meq/100 gmeq/100 g Rendimiento (t/ha)Rendimiento (t/ha)

0 5.0 2.1 13.9 2.2 3.6

1.5

3.0

5.1

5.2

1.5

1.6

12.8

17.1

3.0

2.9

4.4

4.3

4.5

6.0

5.2

5.3

1.5

0.6

18.9

19.2

3.7

3.9

4.4

4.7

9.0

12.0

5.4

5.4

0.4

0.2

21.5

21.6

3.9

4.1

5.2

4.6


15.0 5.8 0.1 21.0 4.3 4.7


Requerimientos de cal en AndisolesRequerimientos de cal en Andisoles

• La intensidad de la capacidad tampón varía de un sitio a otro y esto complica la determinaciónsitio a otro y esto complica la determinación

• En estos casos es mejor conducir experimentos j psimples para poder determinar el requerimiento de cal



Efecto de la aplicación de dolomita en el pH y en el rendimientoEfecto de la aplicación de dolomita en el pH y en el rendimientoEfecto de la aplicación de dolomita en el pH y en el rendimientoEfecto de la aplicación de dolomita en el pH y en el rendimiento((MollisolMollisol -- Argentina)Argentina)

Rendimiento (kg/ha)Rendimiento (kg/ha)

DolomitaDolomitakg/hakg/ha

pHpH SojaSoja MaízMaízCICCICmeqmeq/100 g/100 g

0 5.7 2622 839714.2

( g/ )( g/ )g/g/ qq/ g/ g

2000 6.4 3368 994214.2

4000 6.8 3365 1024914.4


Adaptado de Gambaudo y Fontanetto, 1995


Andisoles y fijación de fósforoAndisoles y fijación de fósforoAndisoles y fijación de fósforoAndisoles y fijación de fósforoL d t d l t i ió d l • Los productos de la meteorización de la ceniza volcánica varían dependiendo de la altitud, lluvia y temperatura

Alofana

I litImogolita

Complejos humus-aluminio


Complejos humus-aluminio


Andisoles y fijación ...• Suelos volcánicos ubicados a mayor altura (>2000

y jSue os vo cá cos ub cados a ayo a tu a ( 000msnm) acumulan mayor cantidad de materia orgánica

• La acumulación de humus y la consecuente formaciónde complejos humus-Al restringe la formación dealofana e imogolita al limitar la coprecipitación del Alg p py Si, producto de la meteorización de la cenizavolcánica


volcánica


Fotografía de microscopio Fotografía de microscopio electrónico deelectrónico de alofanaalofana ee imogolitaimogolitaelectrónico de electrónico de alofanaalofana e e imogolitaimogolita



Andisoles y fijación Andisoles y fijación ...í á• Una de las características más importantes de

los Andisoles es su capacidad de inmovilizar P

• Esta característica es quizá el principal factorli it t l l d i d dlimitante en algunos suelos derivados decenizas volcánicas

• Parece que la capacidad de fijar P varía con eltipo de arcilla presente


tipo de arcilla presente


Fósforo en Andisoles ...• Se pensó por mucho tiempo que la fijación de P

Fósforo en Andisoles ...

ocurría solamente en la superficie activa de laalofana y la imogolitay g

• La evidencia actual indica que el humus acumuladol d i d d i l á i fá ilen suelos derivados de cenizas volcánicas fácilmente

acompleja metales como el Al (suelos de más altitud)

• Este Al a su vez reacciona con el HPO4= y H2PO4

-

reteniendo fuertemente el P


reteniendo fuertemente el P


OO

C PO OH

O AlOH

OHOH

Representación esquemática de la fijación en la


p q jsuperficie de los complejos humus-Al (Sollins, 1991)


Andisoles y fijación ...• Evidencia indirecta obtenida en suelos volcánicos

y j

indica que la fijación de P correlaciona fuertementecon el contenido de carbono en el suelo (complejos( p jhumus – Al)

E t i di í l h id l t d i l• Esto indicaría cual ha sido la tendencia en laformación de minerales arcillosos en el suelo y laintensidad de la fijación del P

• Aparentemente los suelos dominados por alofana e


• Aparentemente los suelos dominados por alofana eimogolita tienden a fijar menos P


Relación entre el contenido de P y carbono total Relación entre el contenido de P y carbono total en en AndisolesAndisoles de Ecuadorde Ecuadoren en AndisolesAndisoles de Ecuadorde Ecuador


Espinosa et al., 1987


Relación entre el contenido de P y carbono total Relación entre el contenido de P y carbono total en en AndisolesAndisoles de Chilede Chile


Briceño et al., 2004


Carbono y aluminio asociado con la retención de P en un transecto de suelos derivados de ceniza volcánica en Ecuador

Pedón 1, 4050 m snm

Horizonte 1 Carbono 2 (%)Aluminio asociado al

carbono3 (g/kg) Fijación de Fósforo4 (%)

,

A

AB

7.5

3.8

7.0

4.4

90

89

Pedón 2 3900 m snmPedón 2, 3900 m snm

A1

A2

10.3

4.1

10.1

4.9

91

87


A

AC

7.7

2.4

7.6

4.0

88

79


A 3.4 3.6 61

1Horizontes de diferente profundidad


Horizontes de diferente profundidad2Carbono total determinado por combustión seca (Tabatabai y Bremmer, 1991).3Aluminio asociado con la materia orgánica extraído con pirofosfato de sodio a pH 10 (Wada, 1989).4Diferencia después de 16 h de agitación con una solución de 1000 mg/L de P (Soil Survey)

XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del SueloCarbono y aluminio asociado con la retención de P en un transecto

de suelos derivados de ceniza volcánica en Ecuador

Pedón 5 2950 m snm

Horizonte 1 Carbono 2 (%) Aluminio asociado al carbono3 (g/kg)

Fijación de Fósforo4

(%)

Pedón 5, 2950 m snmA1

A2

3.6

3.0

3.0

3.4

46

46

P dó 6 3060 Pedón 6, 3060 m snm

A 6.4 5.6 74


A

AC

3.1

2.2

3.0

2.4

52

48


A 2.3 1.7 26

AC 2.1 2.6 38



1Horizontes de diferente profundidad2Carbono total determinado por combustión seca (Tabatabai y Bremmer, 1991).3Aluminio asociado con la materia orgánica extraída con pirofosfato de sodio a pH 10 (Wada, 1989).4Diferencia después de 16 h de agitación con una solución de 1000 mg/L de P (Soil Survey)

XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del SueloCarbono y aluminio asociado con la retención de P en un transecto

de suelos derivados de ceniza volcánica en Ecuador

Horizonte 1 Carbono 2 (%) Aluminio asociado al carbono3 (g/kg)

Fijación de Fósforo4

(%)

Pedón 9, 2570 m snmAp

A1

0.9

0.5

0.2

0.2

4

4


A 0.3 0.2 7

Pedón 11, 2630 m snm,

A 0.6 0.3 6


A1 0.4 0.1 6A1 0.4 0.1 6

A2 0.6 0.1 6



1Horizontes de diferente profundidad2Carbono total determinado por combustión seca (Tabatabai y Bremmer, 1991).3Aluminio asociado con la materia orgánica extraído con pirofosfato de sodio a pH 10 (Wada, 1989).4Diferencia después de 16 h de agitación con una solución de 1000 mg/L de P (Soil Survey)


Respuesta de la papa al fósforo en Respuesta de la papa al fósforo en AndisolesAndisoles e e I i lI i l d i l d A é i i l*d i l d A é i i l*

AndisolesAndisoles InceptisolesInceptisoles

InceptisolesInceptisoles de tierras altas de América tropical*de tierras altas de América tropical*

P O R di i t P O R di i t P O R di i t

AndisolesAndisoles InceptisolesInceptisolesSitio 1Sitio 1aa Sitio 2Sitio 2bb Sitio 3Sitio 3cc

P2O5 Rendimiento

0 6 4

kg/ha t/ha

P2O5 Rendimiento

0 4 4

kg/ha t/ha

10 2

P2O5

0

kg/ha

Rendimiento

t/ha

0

150

300

6.4

11.7

31.2

0 4.4

75 15.8

150 20.5

10.2

19.3

30.3

0

80

160

450 33.4 300 25.8

aAndisol de Ecuador, bAndisol de Colombia, cInceptisol de Perú


*Adaptado de Villagarcía et al., 1991 y Espinosa, 2004


Fijación de P en Fijación de P en AndisolesAndisoles cultivados con papacultivados con papa



Fijación de P en Fijación de P en AndisolesAndisoles cultivados con papa, experimentos 2005cultivados con papa, experimentos 2005



Respuesta del maíz a la aplicación de P en un Andisol de la Costa tropical de Ecuador

Dosis de P2O5 kg/ha

Rendimiento t/ha

040

7.58.4

80 8.3120 8.1

Contenido inicial de P = 12 ppm extraído con NaHCO3


XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del SueloMAPA DE CLASIFICACION DE SUELOS DEL ECUADOR

COSTA

4

RocasVolcánicasAntiguas

1. Montmorilloniticos fuertementesaturados

2. Montmorilloniticos saturados

3. Caoliníticos saturados

17

58

92LlanurasAntiguas

3. Caoliníticos saturados

4. Caoliníticos desaturados

5. Cuenca Guayas sobre cenizas volcánicas 12

13

3

15

Antiguas

LlanurasAluvialesReciente

6. Cuenca Guayas sobre sedimentos fluviales

7. Planicie Costera Sur

6

1

17

7

Reciente

SIERRA ORIENTE10

1114

116

4

CenizasVolcánicas

MetamórficoSedimentario

CenizasVolcánicas

8. Sierra volcánica alta y baja

9. Valles, Hoyas o Cuencas

10. Sierra alta y Colinas bajas

12. Pie de montes y valles aluviales

13. Llanuras de esparcimiento

14. Vertiente Oriental de la Cordillera

C O


Sedimentario MetamórficoSedimentario

11. Pie de montes y valles aluviales 15. Mar de Colinas Orientales

16. Llanuras de esparcimiento

17. Pantanos


Degradación de los suelos de las tierras altas Degradación de los suelos de las tierras altas de América tropicalde América tropical

• P ú t d l l d l ió• Proceso común en todos los suelos de la región

• Intenso uso de la tierra

• Poco éxito de los programas de conservación (estatales y privados)privados)

• La erosión es quizá el principal problema ambiental de la región

• Poca atención de los afectados directa e indirectamente


• Poca atención de los afectados directa e indirectamente


Uso intenso de la tierra y erosiónUso intenso de la tierra y erosión



Degradación de los suelos …Degradación de los suelos …Degradación de los suelos …Degradación de los suelos …

• El control de erosión es técnicamente posible en todos los lugares, simplemente hay que llevarlo al campo

• Sin embargo no existe una política de estado para Sin embargo no existe una política de estado para control de erosión en los países de la región

T d i id d i d b í b • Toda actividad agropecuaria debería estar sobre una plataforma de conservación de suelos



Manejo del suelo para control erosión en incremento de la fertilidadManejo del suelo para control erosión en incremento de la fertilidad


distribucidistribuciónón,, use and use and manejomanejo de .... dr. jose espinosa.pdf · xi...

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