IMPACTO DEL CHAQUEO EN LAS PROPIEDADES FISICO – QUIMICAS DEL SUELO EN LA LOCALIDAD DE RIO CONCHAS, PROVINCIA ARCE DEL DEPARTAMENTO DE TARIJA Ing. Cesar Giovanni Ríos Ríos Asistente técnico de la ONGD ODISS “Organización para el Desarrollo Sostenible” TarijaBolivia calle Madrid esq. Sevilla casilla postal Nº 0879 Email:
[email protected] Presentado en el V Congreso Nacional de las Ciencias del Suelo 2009, Oruro, Bolivia, 11 al 13 de marzo.
Introducción La agricultura migratoria en Bolivia se constituye cada día
Por lo general los productores recurren a los chaqueos
en una amenaza mayor para la conservación de los
por tratarse de prácticas cómodas, económicas y que
bosques, debido a la expansión descontrolada que existe
ahorran bastante tiempo, en donde tan solo participan
de la frontera agrícola la cual se debe a la falta de
algunos miembros de la familia como el padre y los hijos,
orientación técnica y de nuevas políticas del gobierno,
empleando herramientas tradicionales (machetes, hachas
que permitan mostrar a nuestros agricultores mejores
y una caja de fósforos), llegando habilitar superficies que
alternativas para el manejo apropiado del recurso suelo.
van desde 1 a 5 ha por familia.
El mayor problema es la utilización de los chaqueos por
Sin considerar los efectos que ocasiona esta actividad al
parte de los productores para la habilitación de nuevas
ecosistema forestal, especialmente en las propiedades
tierras para la agricultura, la misma que se la viene
físico-químicas del suelo las cuales afectan los flujos de
realizando desde tiempos inmemoriales, pasando de una
materia y energía
generación a otra y llegando a constituirse como parte de
ecosistema. Por otra parte muchos de los chaqueos son
la cultura de los agricultores.
los responsables directos de los incendios forestales de
de los demás componentes del
gran magnitud que se producen en el bosque, y que ocasionan la degradación de la atmosfera por las grandes masas de humo que emanan de los mismos provocando con ello enfermedades respiratorias, además de poner en riesgo la vida de animales y personas que se encuentran en las postrimerías de las áreas afectadas a causa de la irresponsabilidad de quienes realizan estas actividades.
En cuyo caso el objetivo de este trabajo es la evaluación de los impactos que provoca la práctica del chaqueo en Chaqueo realizado en el centro experimental Rio Conchas en predios de la UAJMS.
algunas propiedades físicas del suelo: densidad aparente, porosidad, capacidad de retención de agua,
infiltración básica, mientras que para las propiedades
Resultados y Discusión
químicas:
De acuerdo a los objetivos planteados en el presente
materia
orgánica,
nitrógeno,
fósforo,
conductividad eléctrica y pH.
trabajo de investigación a continuación se presentan los siguientes resultados:
Materiales y métodos El presente trabajo fue desarrollado en la Localidad de
4.1. Características físicas
Rio Conchas en la provincia Arce del departamento de
Los efectos del fuego en el sistema físico del suelo son
Tarija-Bolivia, en donde se tomaron muestras de un sitio
complejos y dependen principalmente de los cambios que
sin chaqueo y de tres sitios de chaqueo definidos por el
se
tiempo después del chaqueo: 1 – 3 años, 8 – 10 años y
calentamiento del suelo, ya que ésta es esencial para
20 años. En cada uno de los sitios se tomaron muestras
mantener la estructura del suelo, particularmente en los
de suelo con la ayuda de un barreno, para el análisis
horizontes
químico de materia orgánica, nitrógeno, fosforo, pH y
Amézketa, 1999).
producen
en
la
materia
superficiales
orgánica
(Tisdall
y
durante
Oades,
el
1982;
conductividad eléctrica, para el caso de la Da la misma fue determinada por el método del cilindro, la porosidad y
Gráfico Nº 1 Reducción de la porosidad en suelos chaqueados
capacidad de retención de agua fue estimada en
Testigo Chaqueos 20 años Chaqueos 8 a 10 años
laboratorio a partir de los datos obtenidos en campo, y para el caso de la infiltración la misma se la determino
luego proceder ajustar los datos de acuerdo a la ecuación de Philips:
I
A
1 S * t 1/ 2 2
60 Porosidad %
mediante en campo por el método del doble anillo, para
35
10
I = Infiltración mm/h.
1
A = Factor relacionado con la conductividad hidráulica asimilable S = Sortividad, que representa los efectos del potencial succión
2 Horizontes
3
y
gravitacional respectivamente.
De acuerdo al gráfico Nº 1 se puede observar que no
t 1 / 2 = Tiempo
existen diferencias significativas en los valores de la porosidad para los horizontes del suelo.
De acuerdo al tiempo transcurrido del chaqueo se verifica Los
datos
cuantitativos
que
se
generaron
fueron
sometidos al test estadístico de Mann Whitney para
una disminución progresiva de la porosidad por efecto de la quema de la materia orgánica la cual regula la
establecer los posibles impactos que ocasiona la práctica
estructura
grumosa
del
suelo,
ocasionando
una
del chaqueo tanto en las propiedades químicas como
compactación del suelo y disminución del espacio poroso
físicas del suelo.
por la agregación, taponamiento y obturamiento de los poros mas gruesos debido a la incorporación de cenizas
procedentes de la combustión de raíces y la materia
Gráfico Nº 3 Disminución de la capacidad de retención de agua en suelos chaqueados
orgánica. Lo que ocasiona la compactación del suelo
Testigo
expresada por el aumento de la densidad aparente y
Chaqueos 20 años
600
disminución del espacio poroso.
Chaqueos 8 a 10 años Chaqueos 1 a 3 años
chaqueados
CRA
400
Gráfico Nº 2 Incrementos de la densidad aparente en suelos
200 Testigo Chaqueos 20 años Chaqueos 8 a 10 años
0
Da gr/cm3
Chaqueos 1 a 3 años
1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1
1
2
3
Horizontes
De acuerdo al gráfico Nº 3 se observa una notable disminución de la capacidad de retención del agua en 1
2
Horizontes
3
todos sus horizontes.
La capacidad de retención de agua en el suelo disminuye En el gráfico Nº 2, se puede observar que existen
desde la superficie hacia los horizontes inferiores
diferencias significativas en los valores de la densidad
asimismo este comportamiento es opuesto con el tiempo
aparente para los horizontes del suelo.
después de efectuarse los chaqueos.
Esto se explica por la disminución de la porosidad y su Respecto al tiempo transcurrido después del chaqueo, se
efecto en la densidad aparente, de acuerdo a lo
infiere que existe un incremento en los valores de la
mencionado en los acápites anteriores.
densidad aparente de los suelos chaqueados respecto al suelo no chaqueado. Este incremento es progresivo respecto a los años después del chaqueo.
Esto se explica debido a que ocurre una eliminación de la
Infiltración del suelo
materia orgánica de la superficie del suelo como
Los efectos del chaqueo en la infiltración del agua al
consecuencia de la quema, causando una reducción
interior del suelo, se pueden visualizar en los siguientes
considerable en el espacio poroso y compactando al
gráficos:
suelo a medida que transcurre el tiempo.
Gráfico Nº 4 Velocidad de infiltración en suelos con chaqueos
De acuerdo a los gráficos de la infiltración de los suelos
de 1ª 3 años
chaqueados de 1 a 3 años, 8 a 10 años y 20 años se observa una tendencia a disminuir la capacidad de infiltración a medida que transcurre el tiempo después del
VELOCIDAD DE INFILTRACION
chaqueo.
1400,0
I (mm/h)
1200,0 1000,0
Chaqueados Ks= 14,85 mm/h
800,0
Sin Chaqueo Ks= 16,56 mm/h
600,0
Esto se sustenta por los valores de la conductividad hidráulica, los que indican la baja capacidad que
400,0
presentan los suelos chaqueados de dejar pasar el agua
200,0
a través de su perfil a medida que transcurre el tiempo
0,0 0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
después del chaqueo, los cuales presentan diferencias estadísticamente significativas con relación al testigo.
t (h)
Gráfico Nº 5 Velocidad de infiltración en suelos chaqueados de
Lo mencionado se explica porque el chaqueo ocasiona una degradación en la estructura del suelo causando
8 a 10 años
consigo
la
disminución
de
la
porosidad
por
el
taponamiento y obturamiento de los poros mas gruesos a
I (mm/h)
VELOCIDAD DE INFILTRACION
1400,0 1200,0 1000,0 800,0 600,0 400,0 200,0 0,0
causa de la ceniza, aumentando consigo los valores de la densidad
sin chaqueo Ks= 53,08 mm/h con chaqueo Ks= 1,80 mm/h
aparente
reduciendo
la
infiltración
e
incrementando la escorrentía y con ello el lavado de nutrientes por el transporte de sedimentos, lo que a su vez causa la erosión en suelos chaqueados desprovistos de vegetación y materia orgánica.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4.2. Características químicas
t (h)
Los cambios en las propiedades químicas del suelo Gráfico Nº 6 Velocidad de infiltración en suelos con chaqueos
durante la quema se relacionan en primer lugar con la rápida transformación u oxidación de los nutrientes
de 20 años
contenidos en los materiales orgánicos. Las quemas Velocidad de Infiltacion
afectan al ciclo biológico de los nutrientes alterando la
350,0
velocidad de liberación de éstos. En un bosque los
300,0
elementos minerales retenidos en la hojarasca y en la Con Chaqueo Ks= 3,79 mm/h
I (mm/h)
250,0
materia orgánica del suelo son liberados mediante
200,0 Sin Chaqueo Ks= 23,38 mm/h
150,0
procesos de descomposición y mineralización de los
100,0
componentes orgánicos por la mesofauna y la microbiota
50,0
del suelo. Los elementos liberados pasan a las posiciones de cambio del complejo adsorbente y a la solución del
0,0 0,0
1,0
2,0 t (h)
3,0
4,0
suelo, de donde son captados por las raíces de las plantas, volviendo de nuevo al suelo cuando los restos
vegetales caen sobre su superficie formando la hojarasca.
que es la eliminación del humus y con ello la inmediata
Durante los procesos de mineralización biológica, la
destrucción de la materia orgánica tornándolo al suelo
liberación de los nutrientes en forma asimilable por las
infértil por efecto de la quema.
plantas es lenta y equilibrada. En el caso de los chaqueos de 1 a 3 años el contenido de a).- Materia Orgánica
materia orgánica es bastante elevado, llegando incluso a
Los impactos del chaqueo en el contenido de materia orgánica, se los visualiza en la siguiente figura:
sobrepasar al contenido de materia orgánica del suelo sin chaqueo
con
el
cual
no
presenta
variaciones
estadísticamente significativas, estando incluso muy por Figura Nº 1 Diferencias de la materia orgánica en suelos chaqueados y testigo
encima de los valores de los demás chaqueos, este aumento es atribuido a la presencia de restos de carbones orgánicos procedentes de la combustión que se
8 MO %
6 4
6,0 5,
Testigo A
encontraron al momento de realizar el análisis en
Chaqueos 20 años B
laboratorio, los cuales incrementan el contenido de
Chaqueos 8 a 10 años C Chaqueos 1 a 3 años D
materia orgánica ya que los mismos se lo engloba como parte del análisis según el método de Walkley y black al
D A
que fue sometido, pero tomando en cuenta de que si bien 0,9
eleva la materia orgánica, la misma nos es asimilable
1,6
2
B
0 1
C
2 Chaqueos
para las plantas por ser compuestos orgánicos. 3
(* ) Diferencias significativas al 95% de probabilidad
b).- Nitrógeno Total Los efectos del chaqueo en el nitrógeno del suelo se los visualiza a continuación en la siguiente figura:
La materia Orgánica presenta diferencias significativas entre el testigo (A) con los suelos chaqueados de (B) y
Figura Nº 2 Disminución del nitrógeno por efecto del
(C), mientras que para el caso de (D) no presenta
chaqueo
variaciones significativas al 95 % de probabilidad de Testigos A
acuerdo al test estadístico de Mann Whitney.
Chaqueos 20 años B
0,38*
que los suelos chaqueos de 8 a 10 años, se pude sugerir que existe una recuperación paulatina de la materia orgánica con el transcurrir del tiempo, pero que no llega a igualar al contenido de materia orgánica del suelo sin chaqueo (A), evidenciándose de que si bien existe una pequeña recuperación después de 20 años bajo ninguna
Nitrogeno %
Se puede observar que los chaqueos de 20 años (B) presentan porcentajes mas elevados de materia orgánica
Chaqueos 8 /10 años C
0,31*
0,4 0,3
0,09
0,2 0,06
0,1 0
Chaqueos 1/3 años D
A
B C 0,03* D
1
A
0,04 0,03* 0,03
B C D
2
0,2*
A
0,03 * 0,1 0,01*
B C D
3
Horizontes
circunstancia la misma recobra su contenido inicial,
(* ) Diferencias significativas al 95% de probabilidad
afirmándose uno de los efectos mas severos de la quema
Cabe destacar que en los chaqueos mas recientes (1 a 3 años y 8 a 10 años) el contenido del fósforo respecto a
De acuerdo a la figura Nº 2 se puede observar que los
los suelos sin chaqueo presenta diferencias significativas
suelos chaqueados de 1 a 3 años (D) presentan
de reducida magnitud, respecto a los suelos chaqueados
diferencias significativas respecto al suelo sin chaqueo
de hace 20 años.
(A). Mientras que los suelos chaqueados de 8 a 10 años (C) presentan diferencias significativas en los horizontes 1
Cabe destacar que la vegetación natural de las áreas
y 2.
chaqueadas se incrementan a mayor tiempo transcurrido De esta manera se produce la formación de compuestos
después del chaqueo, lo que favorece un incremento de
volátiles, que ocasionan una disminución en los valores
la materia orgánica y del fósforo inorgánico, conforme se
del nitrógeno durante varios años.
puede apreciar en el chaqueo después de 20 años (B) que
En los suelos chaqueados de 20 años se observa un ligero incremento en los valores del nitrógeno esto es
alcanza valores significativamente mayores que las áreas sin chaquear.
debido a que con el transcurso de los años la vegetación se empieza a recuperar y con ello la formación del
Lo mencionado se explica que como producto del
humus.
chaqueo existe la combustión de la materia orgánica, donde esta es consumida casi en su totalidad, lo que
c).- Fósforo El impacto de los chaqueos en el fósforo se lo visualiza
ocasiona la disminución del fósforo en el chaqueo de 1-3
en la siguiente figura:
años (D). Después de la quema, debido a la incorporación de las cenizas (De Bano & Klopatk, 1998; Polglose 1992)
Figura Nº 3 Aumento del fósforo en suelos chaqueados Testigo A Chaqueos 20 años B Chaqueos 8 a 10 años C Chaqueos 1 a 3 años D
15 Fosforo ppm
10,8
0
orgánico + P inorgánico) conforme se puede observar en los chaqueos de 8 a 10 años y 20 años.
7,3
10 5
se incrementa el contenido de fósforo disponible (P
2,8
B 3,93 2,75 C D
A 1
6,2
B
1,98
A
B 2,07 2,73 1,9 1,71 1,25 CD A CD
2 Horizontes
3
(* ) Diferencias significativas al 95% de probabilidad
De acuerdo a la figura Nº 3 se puede observar que el contenido de fósforo se incrementa significativamente en los suelos chaqueados de 20 años (B) cuyas magnitudes son mayores que las presentadas por los suelos sin chaqueo (A).
Ya que según Saá, (1995) manifiesta de que ocurre un aumento de P disponible, de acuerdo al grado de combustión de la materia orgánica del suelo y con la cantidad de cenizas aportadas, así como con la capacidad de fijación de P por el suelo. Dando lugar a una desaparición del (P) orgánico por la combustión de los restos vegetales que se encontraban en la superficie del suelo al momento de la quema, originando un efecto mineralizador sobre el P orgánico, que disminuye mucho o incluso puede desaparecer después del chaqueo, En los horizontes inferiores del suelo se puede apreciar que existe un ligero incremento de la conductividad
ocasionando paralelamente un aumento del P inorgánico. eléctrica en los chaqueos de 1 a 3 años, posiblemente ocasionado por la lixiviación de las cenizas, que con el d).- Conductividad Eléctrica
transcurrir del tiempo disminuye a valores mínimos por el
El impacto del chaqueo en la conductividad eléctrica en
lavado de las cenizas, por los procesos de infiltración,
suelos chaqueados, se los visualiza en la siguiente figura:
percolación y los flujos subsuperficiales.
Figura Nº 4 Efectos de salinidad en suelos chaqueados
Los impactos que causa el chaqueo en el pH se los
Testigo A
0,12
observa en la siguiente figura:
Chaqueos 20 años B
0,11
Chaqueos 8 a 10 años C
0,1
e).- pH
C.E. mmho/cm
Chaqueos 1 a 3 años D
0,1
BC
0,08 0,06 0,04 * 0,04 0,02
D
0,02
0,04
0,03
A
Figura Nº 5 Incremento del pH en suelos chaqueados
0,03 * 0,03
AB
D
1
2
Testigo (A) Chaqueos 20 años (B) Chaqueos 8 a 10 años (C) Chaqueos 1 a 3 años(D)
0,02
ABC D
C
0
0,02 *
3
Ph
Horizontes
(* ) Diferencias significativas al 95% de probabilidad
En la superficie del suelo (horizontes 1) en comparación con el área sin chaqueo existe una disminución de la conductividad eléctrica después del chaqueo (1 a 3 años), posteriormente hay un incremento significativo de la
7,2 7 6,8 6,6 6,4 6,2 6 5,8 5,6
7,03 * 6,93* 6,77 * 6,64
A
BC D
6,83 6,68 * 6,37 6,3
6,33
D
AB C
6,47
A 1
2
C 6,3
6,08
B
D
3
Horizontes (* ) Diferencias significativas al 95% de probabilidad
conductividad eléctrica conforme se observa en los chaqueos de 8 a 10 años y de 20 años. Esto se debe al En el caso del pH se observan diferencias significativas en incremento de cenizas depositadas en el suelo, que los chaqueos de 1 a 3 años (D) en el horizonte 1, en ocasiona un efecto de salinización por los cambios comparación con el testigo (A). producidos en los cationes. Cabe destacar que en la superficie del suelo en el Como lo afirma Richter, 1982 que manifiesta que a causa (horizonte 1) de los suelos chaqueados de 8 a 10 años y de la perdida de la materia orgánica puede ocurrir la 20 años presentan considerables diferencias estadísticas, salinización de los suelos, debido a cambios en el número en comparación con el área sin chaqueo (A). de cationes positivos o negativos, esto a su vez afecta la capacidad de intercambio catiónico produciéndose un bajón
en
la
considerablemente.
fertilidad
productiva
del
sitio
Esto se explica por la incorporación de cenizas con CARBALLAS, F. 2003. Los incendios forestales. En: carácter alcalino que se produjo a consecuencia del Reflexiones sobre el medio ambiente en Galicia (J.J. chaqueo, las mismas que se humedecieron por efecto de Casares Long, coord.). Consellería de Medio Ambiente, las lluvias produciéndose la hidrólisis de los cationes Xunta de Galicia. básicos contenidos en las cenizas y consecuentemente, la elevación del pH según Kutiel y col, (1990); Fritze y col, FASSBENDER, W. 1987. Química de Suelos, en énfasis en (1994); Ulery y col (1995).
los suelos de Latinoamérica y el Caribe. Instituto Interamericano de Ciencias Agrícolas. San José, Costa
En los horizontes inferiores de los suelos chaqueados de Rica. 1 a 3 años y 8 a 10 años se observa una leve disminución del pH, esta causa es atribuible a que existe un lavado de KOVACIC, D.A.; SWIFT, D.M.; ELLIS, J.E. Y HAKONSON, los cationes contenidos en las cenizas que se produce en T.E. 1986. Immediate effects of prescribed burning on la superficie del suelo, causado por las lluvias que caen mineral soil nitrogen in ponderosa pine of New México. después del chaqueo ocasionando una disminución de los Soil Science, 141: 71-76. valores del pH en los horizontes inferiores. KUTIEL, P.; NAVEVEH, Z. Y KUTIEL, 1990. The effect of a Según Ulery, (1993) afirma que en los casos en donde los wildfire on soil nutrients and Vegetation in an Aleppo pine suelos fueron sometidos a una quema ocasionando la forest on Mount Carmel, Israel. En: Fire and ecosystems combustión de la materia orgánica del suelo, el pH puede dynamics. (J.G. Goldammer y M.J. Jenkins, eds.) SPB llegar a aumentar varias unidades, tornándose con el Academic Publishing. The Hague. tiempo en suelos alcalinos pudiendo persistir o disminuir estos valores dependiendo de la lluvia caída después del MENDOZA R. 1997. Estudio del efecto del chaqueo en las chaqueo debido al lavado de cationes, que propiedades físicas y químicas del suelo en la zona sub. particularmente ocurre en la capa superficial del suelo.
Tropical de Alto Beni. Área 4 (Provincia Caranavi)
Referencias Bibliografía
BENITO, E.; SOTO, B. Y DÍAZ FIERROS, F. 1991. Soil erosión studies in NW Spain. En: Soil erosión studies in Spain (M. Sala, J.L. Rubio y J.M. García-Ruiz, eds).
NORIEGA, Y 2001. Evaluación de las propiedades de un suelo Chaqueado comparado con otros con incorporación de biomasa Compostada en el cultivo de maíz.
Geoforma Ediciones, Logroño, pp. 55-74. SAÁ, A. 1981. Suelos del trópico características y manejo, CHILON E. 2003. Estudio de “Estrategias de Minimización de Impactos Ambientales del Chaqueo y la Quema en la Provincia Nor Yungas de la Paz”.
Instituto Interamericano de Ciencias Agrícolas San José. Costa Rica.