Condiciones de los suelos en una cronosecuencia de bosques móntanos secundarios en la comunidad Zapallar Chuquisaca, Bolivia

Abstract

El departamento de Chuquisaca alberga en la zona sub-andina un área importante de bosques subtropicales denominados bosque sub-húmedo-sub-montano (piso inferior de la formación tucumano-boliviana). En esta región la agricultura migratoria es una práctica común para producir alimentos como maíz, frijol, chile, maní y otros cultivos para la subsistencia. La producción agrícola se desarrolla generalmente en un sistema migratorio de roza-tumba y quema, en el cual la tierra se cultiva por periodos cortos, hasta la disminución de la productividad y luego es abandonada para la regeneración natural de bosques secundarios (BS). Por otro lado el crecimiento de la población humana, el consumo per cápita y la complejidad de los centros urbanos en esta área, han generado un aumento de las necesidades de producción de alimentos, por lo cual los períodos de descanso de los bosques secundarios son más cortos. En estos ecosistemas, la función de la vegetación espontánea juega un papel importante en la recuperación de la fertilidad de suelos y la regulación del ecosistema. Por este motivo se planteó estudiar la evolución de algunos parámetros de calidad del suelo en una cronosecuencia de bosques secundarios, estratificados en cuatro sucesiones: Bosque inicial (BI) 1-7 años, Bosque medio (BM) 8-13 años, Bosque maduro (BA) 14-25 años y Bosque tardío (BT) > 25 años. El área de estudio se encuentra dentro de la comunidad de San Pedro del Zapallar del Parque Nacional de Manejo Integrado Serranía del Iñao, Chuquisaca-Bolivia. El objetivo del presente estudio fue identificar indicadores de calidad de los suelos que permitieran una rotación sustentable entre el uso agrícola y el bosque secundario. Se seleccionaron 20 sitios de BS de acuerdo a antecedentes bibliográficos sobre la distribución de especies claves y utilizando entrevistas informales a los dueños de las tierras. Para el muestreo de suelos se respetó aproximadamente la misma cota de altimetría para todos los sitios, se tomaron 5 muestras de suelo en forma aleatoria, en una misma región topográfica para cada sitio. El muestreo se efectuó con cilindros de densidad aparente hasta una profundidad de 5 cm, las muestras fueron secadas, pesadas y luego tamizadas por malla de 2 mm. Se determinaron las siguientes variables: densidad aparente (DA), textura, carbono orgánico total (Ct), carbono orgánico joven (Cj), nitrógeno total (Nt), fósforo disponible (Pdisp), cationes y capacidad de intercambio catiónico (CIC), conductividad eléctrica (CE) y pH actual. Los resultados se analizaron mediante ANOVA, test de medias de Tukey con α=0,05. Para evaluar la relación entre edad del bosque y variables indicadoras de calidad de suelo se utilizaron análisis de regresión, de comparaciones múltiples de agrupamiento (Dendogramas) y de componentes principales. Todos los análisis estadísticos fueron llevados a cabo con el programa InfoStat (2010). Los resultados indicaron que dentro de los sitios se halló alta variabilidad en la textura y otras propiedades del suelo, lo cual afectó la interpretación de algunos parámetros fisco-químicos del suelo. La relación de MO con la edad del BS no resultó muy explicativa (R²=0,18; p=0,0277) cuando se analizaron los 20 sitios en conjunto, sin embargo, cuando se seleccionaron sitios con suelos en un rango más estrecho de textura, esta relación mejoró considerablemente (R²=0,45; p=0,0001). En cambio, CIC, pH, Nt y Pdisp no se relacionaron con la edad sucesional del bosque. El índice de materia orgánica, varió de 8,2 a 22,1, y se observó gran número de sitios con valores altos. Los valores de Cj y la relación entre Ct y Cj mostraron un balance positivo y recuperación de carbono en la mayoría de los sitios. Por otra parte, se encontró que la relación C/N varió entre 4,6 y 15,3 indicando que en suelos con valores altos sería aconsejable incorporar leguminosas para mejorar el proceso de regeneración de la materia orgánica. Las hipótesis planteadas no se pudieron corroborar en forma generalizada, sin embargo se confirmó que los contenidos de materia orgánica aumentaron con la edad del BS, según el grupo textural del suelo. Otros indicadores fueron el Cj y la relación Ct/Cj como también la relación C/N. En suelos de textura más fina se requirieron 10 años, en texturas intermedias 18 años y en suelos arenosos 25 años de bosque secundario para alcanzar el valor umbral de 4,0% de MO. Se sugiere seguir con las investigaciones para desarrollar buenas prácticas de manejo de bosques y una rotación sustentable entre el uso agrícola y el BS a nivel comunidad y predio.

The district of Chuquisaca contains an important area of subtropical forests in the sub-Andean region, which are called sub-humid-sub-montane forests. In this region migratory agriculture is a common practice for the production of food such as corn, beans, chili, peanuts and other crops for subsistence. Agricultural production generally is carried out in a migratory slash and burn system, where the land is cultivated for short periods until productivity diminishes and then left for the regeneration of secondary forests (BS). On the other hand, population growth, per capita consumption, and the complexity of urban centers in the area generated the necessity for increased food production and shorter recovery periods of the secondary forests. In these ecosystems the function of the spontaneous vegetation has an important role for the recuperation of soil fertility and regulation of the ecosystem. Therefore the present study pretended to evaluate soil quality in a chronosequence of secondary forests, stratified into 4 successions: initial (BI 1-7 years), intermediate (BM 8-13 years), mature (BA 14-25 years), and old (BT > 25 years). The study area was within the community of San Pedro del Zapallar in the National Park of Integrated Management Serranía del Iñao, Chuquisaca, Bolivia. The objective of the present study was to identify indicators for soil quality which allowed for identification of a sustainable rotation between agricultural use and secondary forests fallow. According to information obtained from previous studies about key species and with the help of informal interviews with land owners, 20 sites of different age of secondary forests were selected. Soil samples were taken at similar elevation in all sites, and 5 samples per site were taken randomly within a similar topographic region. Sampling was carried out with density cylinders to a depth of 5 cm, and samples were dried, weighed and sieved to 2mm diameter. The following soil parameters were determined: bulk density (DA), texture, total organic carbon (Ct), young organic carbon (Cj), total nitrogen (Nt), available phosphorous (Pdisp), cations and cation exchange capacity (CIC), electrical conductivity (CE) and pH. Results were analyzed by ANOVA and Tukey’s test at α< 0.05. Regression analyses were used to evaluate the relation between forest age and indicator variables, and qualitative analyses of multiple comparisons for grouping (dendrograms) and principal components were used to describe the variability and tendencies of the variables. All statistical analyses were performed with InfoStat (2010). The results indicated that the variability of texture and other soil properties was very high even within the sites, which in turn affected the interpretation of some parameters. When all sites were included, the relationship between BS age and organic matter contents was weak (p=0.0277 and R2= 0.019), however when sites with similar textures were selected the relationship improved (p=0.0001 and R2= 0.45). On the other hand, CIC, pH, Nt and Pdisp didn’t show good correlations with BS age. The organic matter index varied between 8,2 and 22,1, and many sites had a high value. The values of Cj and the relation between Ct and Cj also showed that in the majority of sites there was a positive balance and recuperation of carbon. On the other hand, C/N ratios were variable between 4,6 and 15,3 indicating that in soils with a high value it would be recommendable to incorporate legumes in order to improve soil organic matter regeneration. The working hypothesis could not be corroborated in general terms, but it was found that organic matter contents of the soils increased according to the BS’s age, within a textural group. Other indicators were Cj and the Ct/Cj and C/N relations. The threshold value for organic matter contents was around 4%, and the finer texture soil required 10 years of secondary forest to reach this value while intermediate textures needed 18 years, and sandy textures 25 years of forest fallow. Follow-up studies are needed to develop good management practices for secondary forests and a sustainable rotation between cultivation and secondary forest fallow at the community and farm level.