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EL SUELO EL RECURSO QUE SUSTENTA LA PRODUCTIVIDAD DE LA PARCELA • Actividades Participativas • Estructuración de Contenido • Anexo Técnico EL SUELO “El recurso que sustenta la productividad de la parcela”. Junio, 2015 El presente documento fue elaborado en el marco del Proyecto “Creación de Capacidades en Asistencia Técnica a Productores de Café en Guatemala”, ejecutado por la Plataforma Nacional de Café Sostenible–SCAN Guatemala y financiado con fondos de: McDonald’s USA McDonald’s Canadá Su elaboración no habría sido posible sin la coordinación de: Solidaridad Network Y el apoyo de todos los socios de la Plataforma Nacional de Café Sostenible – SCAN Guatemala: Asociación Nacional del Café Asociación Crecer FAIR TRADE USA FEDECOCAGUA, R.L.- FAIRTRADE International Proyecto Cambio del Banco Centroamericano de Integración Económico Rainforest Alliance SCAN – Sustainable Commodity Assistance Network UTZ Certified Mejor cultivo Mejor futuro Este trabajo está licenciado bajo una Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 3.0 Unported. Reconocimiento-No comercial-Compartir bajo las mismas condiciones. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ o envíe una carta a Creative Commons, 444 Castro Street, Suite 900, Mountain View, California, 94041, USA. EL SUELO EL RECURSO QUE SUSTENTA LA PRODUCTIVIDAD DE LA PARCELA ACTIVIDADES PARTICIPATIVAS OBJETIVO: RECURSOS: • Entender la importancia del suelo en la productividad de la finca y el tiempo que tarda en formarse. • Papelógrafo, papel, marcadores y lápices • 20 cartulinas de 15 x 15 cm • Calculadora • Cañonera • Video: “El suelo: recurso oculto” (FAO) • Barrenos • Caja de madera con un perfil de suelo (con horizontes A, B,C y R) • 1 caja de madera de 40 *40 cm por 10 cm de profundidad (ver el gráfico adjunto). • Regadera • Recipientes para recoger el agua que cae de la caja. • Lote de café con coberturas nobles • 4 kg de suelo de una de las fincas de los participantes de la actividad. • Café o refrigerio para el receso DESCRIPCIÓN: “El suelo: recurso que sustenta la productividad de la parcela”, es una actividad participativa para realizar en parcela, en la cual, se explican los procesos y factores que intervienen en la formación del suelo; con base en cálculos matemáticos, se sensibiliza al grupo con respecto al tiempo que tarda este proceso de la naturaleza. En un segundo momento, con base en un modelo en el cual se simula lluvia sobre un terreno, se evalúa la pérdida de suelo que se presenta ante la acción de las lluvias cuando los suelos están desprotegidos. Finalmente, mediante observaciones de campo en un lote manejado con coberturas vivas, se explican las características de este tipo de vegetación y el plan de manejo que se debe tener para lograr su establecimiento. EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" 1 DESARROLLO: MENSAJE 1. Experiencia y análisis El facilitador divide el grupo en cuatro subgrupos para hacer cateos del suelo con el barreno, hasta alcanzar por lo menos el horizonte B. Se le dan instrucciones al grupo para tomar las muestras y separar los dos horizontes (A y B). Se le solicita a los grupos observar los siguientes aspectos: • ¿Cómo son los colores de las dos muestras de suelo? • ¿Cómo es la presencia de organismos vivos (insectos, lombrices, vegetación) en el primer horizonte, con respecto al segundo? • Al tacto, ¿cuáles partículas se perciben más finas, las del primer horizonte o las del segundo? Se socializan las respuestas de los grupos y el facilitador explica las razones para que se encuentren estas diferencias. 2. Construcción de conocimientos En este momento el facilitador debe aprovechar al máximo la experiencia previa, vivida por cada subgrupo para desarrollar los contenidos. En el anexo estructuración de contenido se presentan los mensajes y argumentos que serán el hilo conductor del contenido a desarrollar en la sesión de capacitación. 2 1 El suelo de nuestra parcela se ha demorado miles de años en formarse. Para el desarrollo de los conceptos, el facilitador retoma aspectos analizados en la etapa de experiencia y análisis para explicar las diferentes capas del suelo, y a través de la herramienta del perfil del suelo, explica que a partir de las rocas (horizonte R) se origina el suelo cultivable a través de un proceso que tarda muchos años. El facilitador lleva al grupo a reflexionar acerca de los años que tarda la naturaleza en formar una capa de suelo y cómo, con malas prácticas se destruyen cantidades considerables de suelo. Para motivar esta reflexión se le formulan al grupo las siguientes preguntas: • ¿Cuánto tiempo se tarda la naturaleza para formar el suelo de una hectárea y 20 cm de profundidad, para su parcela? • ¿Cuánto nos puede valer reponer el suelo perdido por erosión en un año? Se socializan algunas respuestas de los participantes, haciendo las aclaraciones respectivas y para sensibilizar al grupo, el facilitador realiza cálculos para estimar cuantos años se tardaría la naturaleza en formar una hectárea de terreno de una parcela (se toma como base un tiempo entre 120 y 400 años para formar 1 cm de suelo, una densidad aparente de 1g / cc). EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" Una vez realizados los cálculos se invita al grupo a analizar el por qué, la naturaleza toma tantos años. Con base en lo observado en el video, se solicita a los subgrupos responder las siguientes preguntas: Es fundamental que el grupo entienda que el suelo se origina a partir de la roca (similar a la roca que observan en la base del perfil, horizonte R). • ¿En cuánto tiempo se puede perder la productividad de la finca, por la pérdida de suelo debida a la erosión causada por agua lluvia? En subgrupos, se solicita que analicen y discutan alrededor de la siguiente pregunta: • ¿Qué prácticas ha implementado en su parcela para conservar el suelo? • ¿Cuáles factores inciden para transformar las rocas en el suelo cultivable que conocemos y de qué manera lo hacen? En plenaria, se socializan las respuestas del grupo, y el facilitador explica los factores; tiempo, clima, relieve, material parental y organismos vivos y la manera como inciden en la formación del suelo. MENSAJE 2 Sin un buen suelo es muy difícil que las plantas de café tengan una buena producción. El facilitador pregunta al grupo acerca de las funciones que tiene el suelo con respecto al desarrollo de las plantas. Con la participación de los asistentes, explica las funciones vitales del suelo para el desarrollo de la planta, el facilitador debe enfatizar en el hecho de que funciones fundamentales como la nutrición se afectan considerablemente cuando hay pérdidas de las capas superficiales del suelo. Para complementar los conceptos analizados se presenta el video. El suelo: recurso oculto. EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" MENSAJE 3 Implementando buenas prácticas de conservación del suelo conservamos su productividad. Antes de realizar la práctica de este momento, el facilitador plantea al grupo la siguiente pregunta: • ¿Sabe cuánto suelo se pierde después de un aguacero, cuando no se tiene protegido el lote con coberturas vegetales? Se socializan varias respuestas del grupo, y se introducen a la práctica que realizarán a continuación, donde, en un modelo a escala, calcularán las pérdidas de suelo ocasionadas por la lluvia cuando el suelo no está protegido (ver ficha anexa: Cuánto suelo perdemos por no tenerlo protegido). Terminada la práctica, se invita al grupo a realizar los cálculos para estimar las pérdidas de suelo en una hectárea de terreno. 3 Después de reflexionar acerca de las pérdidas de suelo y de fertilidad que este experimenta cuando está desprotegido, se solicita al grupo proponer alternativas de solución para su conservación. Para el desarrollo de este momento, el facilitador orienta una lluvia de ideas, divide el grupo en cuatro subgrupos y les entrega cinco cartulinas y marcadores para que cada grupo escriba sus conceptos (un concepto por cartulina) Una vez finalizado el tiempo de análisis y discusión del tema, cada grupo presenta sus respuestas y las colocan en un tablero o un sitio visible para todo el grupo. Con el fin de enfatizar en el manejo de coberturas, se invita al grupo a hacer un recorrido por el lote manejado con coberturas, y se solicita al grupo que analicen lo siguientes aspectos: Se comparten algunas respuestas, y el facilitador puntualiza las características, y menciona las especies recomendadas como cobertura (llevar muestras de las especies que no se encuentren en la parcela y que sean comunes en la región). En el lote se explica el manejo que debe hacerse para fomentar el crecimiento de las coberturas, en la medida de lo posible, esta presentación debería hacerla el propietario de la parcela, quien en sus palabra explica el manejo que ha realizado, para el establecimiento y posteriormente para su sostenimiento. 3. Ensayo y aplicación en la parcela • ¿Qué características tienen las especies que se están usando como coberturas en el lote? En este momento se construyen las conclusiones del trabajo realizado. Destaque algunas ideas claves para que el grupo proponga alternativas de aplicación en la parcela con relación a los contenidos desarrollados. • ¿Cuál es la ubicación de las coberturas, las calles, los platos? Algunas actividades de aplicación sugeridas podrían ser: • ¿Cuáles especies pueden usarse como coberturas nobles? • Comparar en dos tramos de un lote, el arrastre de partículas de suelo (simulando la lluvia con una regadera) en un suelo desprotegido y en un suelo protegido. • ¿Qué manejo debe hacerse para conservar y promover el crecimiento de este tipo de coberturas? (Si hay oportunidad de comparar el suelo de un lote protegido con un lote desprotegido analizar las diferencias encontradas). 4 • Hacer un inventario de especies existentes en la parcela, y que pueden propagarse para establecer coberturas nobles. EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" Adicionalmente tenga en cuenta: • Estar atento para aprovechar las situaciones que se presentan en la actividad que pueden ser buena oportunidad para explicar un concepto. • Hacer un buen ejercicio de conclusiones para que el grupo logre los objetivos de aprendizaje propuestos. Tamaño del grupo y tiempo • Grupos de 20 a 25 personas, conformando subgrupos • Experiencia y análisis: 30 minutos • Construcción de conocimientos: 3 horas • Ensayo y aplicación en parcela: 20 minutos • Generar un ambiente positivo para que se den compromisos por parte del grupo para aplicar los conocimientos aprendidos. Actividades de verificación • Lleve algunas imágenes y afiches que sirvan para ambientar el lugar de trabajo. • Visitas posteriores a las parcelas de los agricultores para el inventario de especies usadas para cobertura y establecimiento de coberturas en lotes. EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" 5 EL SUELO PASO 3 PASO 2 PASO 1 EL RECURSO QUE SUSTENTA LA PRODUCTIVIDAD DE ESTRUCTURACIÓN DE CONTENIDO LA PARCELA La idea principal (mensaje) • Incluir lo que está en juego para el agricultor. El suelo es un recurso que ha tardado miles de años en formarse, sin el es imposible tener una buena productividad. • Frase completa que debe contener nombre y verbo (acción). Los cambios esperados • Entender la importancia del suelo en la productividad de la finca. Finalizada la sesión de capacitación el productor de café podrá: 1 Los mensajes de soporte El suelo de nuestra parcela se ha demorado miles de años en formarse. Los argumentos Anexo Técnico PASO 4 • Su punto de vista con relación al tema. A. Origen de los suelos de la región. B. Procesos que intervienen en la formación de los suelos. EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" • El tiempo que tarda en formarse. 2 Sin un buen suelo es muy difícil que las plantas de café tengan una buena producción. 3 Implementando buenas prácticas de conservación del suelo conservamos su productividad. C. Importancia del suelo en el desarollo de las plantas D. Casos de pérdidas de la productividad por deterioro de los suelos. E. Costos en la recuperación de suelos degradados. F. Manejo de arvenses como estrategia de conservación de suelos. G. Otras prácticas de conservación de suelos. 1 EL SUELO EL RECURSO QUE SUSTENTA LA PRODUCTIVIDAD DE LA PARCELA ANEXO TÉCNICO ¿QUÉ ES EL SUELO? El suelo es la capa compuesta de materia mineral, materia orgánica, agua y aire, que cubre la corteza terrestre y en la cual las plantas desarrollan sus raíces y toman los alimentos que les son necesarios para su nutrición. La materia mineral o inorgánica, está formada de los residuos resultantes de la descomposición de la roca madre y, la materia orgánica está constituida por las plantas y animales vivos o muertos y de sus productos. Aire 25% Agua 25% EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" El agua y el aire, se encuentran en los espacios (poros) que hay entre el material mineral y el orgánico del suelo. La composición de un suelo ideal para el crecimiento de las plantas, es como se indica en la gráfica siguiente: Material Mineral 45% Materia Orgánica 5% 1 A. ORIGEN DE LOS SUELOS DE LA REGIÓN Los suelos del parque cafetalero de Guatemala, se han diferenciado en áreas, según los procesos de formación ocurridos, los cuales, se describen a continuación: 1 2 ÁREA DEL PIE DE MONTE DEL NORTE: ÁREA DEL PIE DE MONTE DEL SUR: Tiene una superficie de 34,965 hectáreas aproximadamente y abarca una zona sobre suelos calcáreos desde Huehuetenango, Quiché, Las Verapaces, hasta Izabal y un relieve Karst que incluye el área de San Luis, Petén, con suelos residuales. Tiene una superficie de 210,000 hectáreas aproximadamente y abarca desde San Marcos hasta Jutiapa, incluyendo zonas cafetaleras de Zacapa, Chiquimula, El Progreso, Santa Rosa y Jalapa. Tienen un relieve bastante complejo con gran dominancia del relieve KARST, pequeñas colinas, valles intermontanos dolinas (siguanes). Está ubicada entre 500 a 2500 msnm, dentro de la región fisiográfica denominada Las Tierras Altas Sedimentarias, con presencia de roca caliza. Las geoformas que se observan se derivan de la erosión química, característica del área debido a la disolución de los carbonatos con el agua. Las zonas de vida presentes son: bosque húmedo subtropical (Bh-st), bosque húmedo montañoso bajo (Bh-MB), bosque muy húmedo montañoso (Bmh-M), bosque pluvial (BP). Los suelos se han desarrollado sobre rocas calcáreas a elevaciones medias, altas y esquistos arcillosos. Son de textura franco arenosa, franco arcillosa, franco limosa, franca, arcillosos, que van de profundo, a poco profundos, de color café obscuro, rojizos, negros, amarillentos y con alta susceptibilidad a la erosión (química principalmente, por la disolución de los carbonatos con el agua). Se han clasificado taxonómicamente según el sistema norteamericano, como Entisoles, Iceptisoles, Mollisoles, Andisoles, Alfisoles y Ultisoles. 2 Son suelos de origen volcánico y con influencia de ceniza volcánica. Están ubicados dentro de las regiones fisiográficas denominadas Tierras Altas Volcánicas y Pie de Monte Neo-Volcánico, a alturas que van entre los 400 a 2,500 msnm. Las principales geoformas que se observan son: colinas altas y bajas, pie de monte y abanicos aluviales. Las zonas de vida presentes son: bosque húmedo montano bajo (Bh-MB), bosque muy húmedo montano (Bmh-M), bosque muy húmedo montano bajo (BMH-MB), bosque pluvial (BP). Los suelos se han desarrollado sobre ceniza volcánica y materiales fluvio volcánico reciente. Tienen texturas franco-arcillosa, arcillosa, de color café obscuro, rojizo, amarillento; con suelos de alta susceptibilidad a la erosión hídrica y eólica. Según la taxonomía de suelos usada por el sistema norteamericano se encuentran las siguientes órdenes: Inceptisoles, Entisoles, Vertisoles, Mollisoles, Alfisoles, Ultisoles y dominancia de Andisoles. EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" CARACTERÍSTICAS DE LAS ÓRDENES DE LOS SUELOS DE LA REGIÓN NORORIENTAL DE GUATEMALA No. 1 2 3 4 5 6 7 Orden de suelo Características Alfisol (alf) Suelos con un horizonte interno que tiene altos contenidos de arcilla con relación a los horizontes superficiales. Además presentan alta saturación de bases (mayor de 35%). Son suelos maduros con un grado de desarrollo avanzado, pero que todavía tienen un alto contenido de bases en los horizontes inferiores. Generalmente son suelos con buen potencial de fertilidad. Andisol (and) Suelos desarrollados sobre ceniza volcánica que tienen baja densidad aparente (menor de 0.9 g/cc). Generalmente son suelos con alto potencial de fertilidad y adecuadas características físicas para su manejo. En condiciones de fuerte pendiente tienden a erosionarse con facilidad. Una característica de los andisoles es su alta retención de fosfatos (arriba del 85%), la cual es una limitante para el manejo, por lo que se debe considerar en los planes de fertilidad cuando se someten a actividades de producción agrícola. Entisol (ent) Suelos con poca o ninguna evidencia de desarrollo de su perfil y, por consiguiente, de los horizontes genéticos. El poco desarrollo es debido a condiciones extremas, tales como, el relieve (el cual incide en la erosión o, en su defecto, en la deposición superficial de materiales minerales y orgánicos) y, por otro lado, las condiciones como el exceso de agua. De acuerdo al relieve, estos suelos están presentes en áreas muy accidentadas (Cimas de montañas y volcanes) o en partes planas. Inceptisol (ept) Suelos incipientes o jóvenes, sin evidencia de fuerte desarrollo de sus horizontes, pero son más desarrollados que los entisoles. Son suelos muy abundantes en diferentes condiciones de clima y materiales originarios. Mollisol (oll) Suelos con un horizonte superficial grueso, oscuro, generalmente con alto contenido de materia orgánica y una alta saturación de bases (mayor del 50%). Son suelos bastante fértiles, y por sus características físicas y químicas. Generalmente son muy buenos suelos para la producción agrícola. Es común encontrarlos en relieves planos o casi planos, lo que favorece su mecanización. Sin embargo, se debe de planificar su aprovechamiento, para que este sea sostenible. Ultisol (ult) Estos son suelos que normalmente presentan una elevada alteración de sus materiales minerales. Presentan un horizonte interior con alto contenido de arcilla (argílico), el cual tiene baja saturación de bases (menor de 35%). La mayor parte de los ultisoles son suelos pobres debido al lavado que han sufrido. Por sus niveles de productividad que son muy bajos, demandan tecnologías no convencionales y ser manejados en forma extensiva, pero no con cultivos o actividades productivas exigentes en nutrientes. Vertisol (ert) Suelos con altos contenidos de arcilla expandible desde la superficie. Se caracterizan por formar grietas profundas en todo el perfil, las cuales se observan principalmente en la época seca. Cuando están húmedos o mojados se vuelven muy plásticos. Generalmente, son suelos con alto potencial de fertilidad en la producción agrícola, pero tienen limitantes en lo que se refiere a su labranza, porque cuando están secos son muy duros, y como ya se indicó, cuando están mojados son muy plásticos. Se recomienda manejar el contenido de humedad para controlar las limitantes físicas mencionadas. Casi siempre ocupan relieves planos o bien, de suave a moderadamente ondulados. EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" 3 B. PROCESOS QUE INTERVIENEN EN LA FORMACIÓN DE LOS SUELOS EL PROCESO DE METEORIZACIÓN DE LA ROCA MADRE El proceso de formación del suelo, ocurre en dos etapas: 1 1 Meteorización física La primera etapa, consiste en el proceso de meteorización de la roca madre, a través del cual, ésta se desintegra y descompone, para llegar a formar el material parental, cuyo espesor varía desde pocos milímetros hasta varios metros. Es la desintegración mecánica de la roca madre, la cual modifica su forma y tamaño, pero no altera su composición. Sucede con la intervención de la temperatura, el agua y el viento. Las rocas se expanden al calentarse de día y se contraen al enfriarse de noche, causando la desintegración de las rocas. 2 2 La segunda etapa, consiste en la transformación del material parental en un cuerpo nuevo que se denomina suelo, lo cual, sucede por la intervención conjunta de los factores de formación (clima, organismos vivos, topografía y el tiempo). La meteorización química Sucede a través de diversas reacciones como: la oxidación, la reducción, la carbonatación, la hidratación, etc. La exposición del material original a las condiciones del tiempo, bajo condiciones favorables, da por resultado el establecimiento de plantas que realizan la fotosíntesis. • La oxidación se da por acción del oxígeno. Los compuestos de hierro son los que más fácilmente se oxidan, formando óxidos ferrosos que dan un color rojo al suelo. El crecimiento del suelo es resultado de la acumulación de residuos orgánicos, en donde animales, bacterias y hongos en forma conjunta se alimentan de estos residuos orgánicos. • La reducción es lo opuesto a la oxidación; lo cual ocurre cuando hay escasa aireación en el suelo. Los organismos que descomponen la materia orgánica pueden extraer oxígeno de compuestos oxidados. Estos cambios ejercen una notable acción en la descomposición de la roca. • La carbonatación, es la acción sobre las rocas, del CO2 que contienen el aire y el agua. Se forman carbonatos, los cuales se acumulan en el suelo o los lava el agua. • La hidrólisis es la reacción entre el agua y diversos compuestos químicos para formar productos secundarios. Por ejemplo al ponerse en contacto el agua con silicatos, hay un intercambio entre sí, formándose hidróxico de calcio y ácido salicílico. 4 EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" FACTORES DE FORMACIÓN DEL SUELO 1 Material parental o roca madre: Es la materia prima de la cual se forman los suelos. Su papel es pasivo y las modificaciones que sufre dependen de las diferentes influencias a que está sometido. Es posible que sobre el mismo material parental se desarrollen dos suelos diferentes, si los factores activos de formación son diferentes, como es posible que el mismo suelo provenga de materiales parentales distintos. 2 El clima: La lluvia y la temperatura son los componentes del clima que principalmente influyen sobre la evolución de los suelos. Las lluvias al penetrar en el perfil del suelo, distribuyen los elementos solubles y los van depositando a diferentes profundidades formando capas de lavado y acumulación. A temperaturas bajo 0°C, se detienen las reacciones químicas en el suelo y a medida que aumenta la temperatura, aumenta la velocidad de las reacciones químicas y el contenido en arcilla del suelo; pero disminuye la acumulación de materia orgánica. 3 Organismos vivos: Los vegetales, que comienzan a crecer sobre las rocas ejercen una acción física a través de la presión que desarrollan sus raíces, contribuyendo de esta manera en el proceso de desintegración de las rocas. Ejercen también una acción química, pues segregan ácidos que actúan sobre el material en el cual crecen, disolviendo algunos de sus componentes. EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" En igual forma, los microorganismos y sus substancias metabólicas actúan también como agentes activos de descomposición de las rocas. 4 La topografía: La topografía o relieve de la superficie de los terrenos interviene en la formación de los suelos a través de su influencia en el movimiento del agua. Hay relación entre el grado de pendiente, el pH y el porcentaje de arcilla en las aguas de percolación. Bajo diferentes condiciones topográficas son diferentes también, tanto el grado como el proceso de meteorización de los materiales del suelo. 5 El tiempo: El desarrollo de un suelo depende del espacio de tiempo durante el cual actúan los factores de formación. El suelo, como organismo en permanente actividad modifica sus características paralelamente con su edad, hasta llegar a su madurez. C. IMPORTANCIA DEL SUELO EN EL DESARROLLO DE LAS PLANTAS El crecimiento de las plantas depende del suelo, del agua y los nutrientes. El suelo proporciona el medio en donde las raíces funcionan, para lo cual se requiere que el suelo posea suficiente espacio poroso para la extensión de la raíz. El oxígeno debe estar disponible para la respiración de las raíces y el CO2 producido deberá ser eliminado en lugar de acumularse. 5 FUNCIONES BÁSICAS DEL SUELO EN EL CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS 1 Soporte: Las raíces ancladas en el suelo permiten que el crecimiento de las plantas se mantenga hacia arriba. Hay algunos suelos en los que la baja permeabilidad del horizonte B ocasiona que las plantas tengan raíces superficiales, y por ello fácilmente son derribados por el viento. La proporción de los nutrientes es importante. El exceso de un nutriente puede causar la deficiencia de otro. Un ejemplo es que la deficiencia de potasio algunas veces se debe a un alto nivel de calcio o magnesio solubles, los que interfieren en la absorción del potasio. A este fenómeno se le denomina acame, lo cual es contraproducente para la agricultura. Aunque también se debe decir, que la deficiencia o exceso de algún nutriente puede ser perjudicial para un cultivo, mientras que para otro no. 2 3 Elementos nutritivos esenciales: Necesidades de agua de las plantas: Como mínimo, las plantas necesitan 16 elementos para crecer. El carbono, hidrógeno y oxígeno, combinados en las reacciones fotosintéticas, se obtienen del aire y del agua. Los 13 elementos restantes los proporciona el suelo. La propiedad del suelo de retener agua contra la fuerza de la gravedad es muy importante, a menos que la lluvia o el riego sean frecuentes. La necesidad de eliminar el exceso de agua de los suelos está relacionada con las necesidades de oxígeno de la planta. El nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y azufre, se necesitan en más o menos grandes cantidades y se les denomina elementos mayores o macroelementos. Los elementos que se requieren en menores cantidades se les llama elementos menores o microelementos, y son: el manganeso, el hierro, el boro, el cinc, el cobre, el molibdeno y el cloro. N P K Ca Mg S Demanda de los nutrientes 6 El crecimiento de cualquier cultivo puede verse afectado si hay una deficiencia de agua. Como indicador, se tiene que las plantas necesitan aproximadamente 500 litros de agua para producir 1 kg de materia seca. Alrededor del 1% de esta agua, forma parte integral de la planta. Mn Fe B Zn Cu Mo Cl Demanda de los micronutrientes EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" 4 5 Necesidades de oxígeno: Ausencia de factores inhibidores: Las raíces tienen orificios que permiten el intercambio de gases. El oxígeno se difunde hacia dentro de las células de la raíz y se utiliza en la respiración, mientras que el CO2 se difunde hacia el suelo. El suelo debe proporcionar un medio libre de factores que limiten el crecimiento de las plantas, tales como: acidez, alcalinidad extrema, organismos patógenos, sustancias tóxicas, exceso de sales o capas impenetrables. Los microorganismos aerobios, bacterias, actinomicetos y hongos utilizan el oxígeno de la atmósfera del suelo y son responsables de la conversión de nutrimentos de la materia orgánica en forma que las plantas pueden volver a utilizar. D. CASOS DE PÉRDIDAS DE LA PRODUCTIVIDAD POR DETERIORO DE LOS SUELOS Más que presentar un caso de pérdidas de la productividad por deterioro de suelos, se presenta el estudio “Impacto de la Erosión Hídrica en la Pérdida de Nutrientes en Suelos de Café”, artículo publicado en la revista El Cafetal de ANACAFE, en abril del 2010, por Jaime López Castillo, Coordinador de la Región I de ANACAFE. El estudio fue realizado en la finca Santa Albina, localizada en el municipio de Colomba, Costa Cuca, departamento de Quetzaltenango, en altitudes de 915 a 1,000 msnm, con precipitación pluvial media de 10 años de 4,595 mm y temperatura media entre 20 a 28°C. Los suelos, forman parte de los suelos Del declive del pacifico y pertenecen a la serie Chuvá, los cuales son profundos desarrollados sobre materiales volcánicos de color claro, con un contenido hasta del 90% de arena. La plantación de café, corresponde a la variedad Catuaí, de 15 años de edad, con distancias de siembra de 2x1 m (5000 plantas por Ha), con sombra de árboles de Ingas establecidas a 7x7 m (205 árboles por Ha). EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" Objetivos del estudio: • Cuantificar el peso del suelo erosionado en (tm/ha) en cada uno de los rangos de pendientes evaluados. • Cuantificar el volumen de agua de escorrentía (m3/ha), en cada uno de los rangos de pendientes evaluados. • Determinar la pérdida de nutrientes, como consecuencia de la pérdida física del suelo provocada por erosión hídrica. Resultados del estudio: Los resultados obtenidos corresponden a las mediciones diarias de agua escurrida y suelo erosionado; así como la toma de muestra de suelos mensualmente para su análisis químico en laboratorio, durante el período de abril a octubre del año 2009. 7 SUELO EROSIONADO EN TM/HA/AÑO 35.00 30.00 tm/Ha 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 Tratamientos T1 T2 T3 T4 Erosión del suelo, tm/ha/año 22.50 23.00 27.00 30.00 Erosión del suelo, Media de 4 repeticiones, tm/ha/año 25.63 25.63 25.63 25.63 AGUA ESCURRIDA EN M3/HA/AÑO 330 320 m3/Ha 310 300 290 280 270 260 250 Tratamientos T1 T2 T3 T4 Agua de escorrentía, m3/ha/año 277 278 298 326 Agua de escorrentía, Media de 4 tratamientos, m3/ha/año 294.75 294.75 294.75 294.75 PÉRDIDA DE NUTRIENTES POR CAUSA DE LA EROSIÓN HÍDRICA, KG/HA/AÑO 300.00 250.00 kg/Ha 200.00 150.00 100.00 50.00 0.00 Tratamientos Pérdida de nutrientes, kg/ha/año 8 P K Ca Mg 123.13 175.20 253.13 243.35 EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" Conclusiones: a. La cantidad de suelo erosionado es de 25.63 tm/ha. b. La cantidad de agua escurrida es de 294.75 m3/ha. c. Las mayores pérdidas de nutrientes en la solución de suelo de escorrentía son en su orden: el calcio, 253 kg/ha; el Mg, 243.35 kg/ha; el K, 174.2 kg/ha y el P, 123.13 kg/ha. d. Las pérdidas de suelos y de nutrientes, inciden en la pérdida de la productividad de los cafetales. Según investigaciones de CENICAFE, de Colombia, la pérdida de suelo entre 20 a 30 tm/ ha/año, es una erosión severa y equivale a la pérdida de espesor de un suelo, entre 20 a 30 cm en 100 años. E. COSTOS EN LA RECUPERACIÓN DE SUELOS DEGRADADOS La degradación de los suelos cafetaleros, sucede por dos razones principales: 1 Efectos de la erosión Cuando la pérdida de los suelos es por desprendimiento y arrastre por acción del agua, se le conoce como erosión hídrica y cuando ocurre por acción del viento, se le llama erosión eólica. La pérdida de los suelos es causada principalmente por efectos de erosión debido a altas precipitaciones, las cuales inciden también en la acidificación de los suelos por lixiviación de cationes básicos como el calcio, magnesio, potasio y sodio; provocando con ello desórdenes en la disponibilidad de los nutrientes. 2 Uso indiscriminado de agroquímicos de síntesis El uso indiscriminado de los herbicidas, afecta, debido a que estos agroquímicos dejan completamente descubierto el suelo, sin permitir que las hierbas regeneren. EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" El suelo pierde la capacidad de producir materia orgánica, disminuyendo su actividad microbiológica, hasta llegar a ser estéril. Por su lado, las aplicaciones frecuentes de fertilizantes sintéticos con contenido de nitrógeno en forma amoniacal (sulfato de amonio, fosfato diamónico, cloruro de amonio, etc.), son responsables también de la acidificación de los suelos. El costo de recuperación de los suelos degradados, depende de la severidad de la degradación. En algunos casos, no solamente es la degradación del suelo por arrastre del agua de escorrentía, sino también, por desprendimientos (derrumbes y cárcavas), así como la esterilización severa del suelo; lo cual hace onerosa la inversión. A continuación, se presenta un ejercicio de costo (1er año de acción) de recuperación de suelos cafetaleros degradados, tomando como referencia el estudio “Impacto de la Erosión Hídrica en la Pérdida de Nutrientes en Suelos de Café”, realizado en finca Santa Albina, municipio de Colomba Costa Cuca, departamento de Quetzaltenango, en el año 2009. 9 Unidad de medida No. de unidades Valor unidad Valor total Aplicación del cal dolomita (1 aplicación de 250 gt/planta) jornal 6 Q71.40 Q428.40 Hechura de terrazas individuales jornal 100 Q71.40 Q7,140.00 Aplicación de abodo orgánico (2 kg por planta) jornal 23 Q71.40 Q1,642.20 Aplicación de fórmula 18-46-0 (restitución de 123 kg de P, perdidos por erosión) jornal 3 Q72.40 Q217.20 Aplicación de Muriato de potasio (restitución de 174 kg de K, perdidos por erosión) jornal 4 Q71.40 Q285.60 Establecimiento de barreras vivas (1 barrera cada 12 m con esquejes de vetiver) jornal 23 Q71.40 Q1,642.20 Hechura de acequías (1 acequia a cada 22 metros) jornal 23 Q71.40 Q1,642.20 Rubro Costos Directos Mano de obra Subtotal Q12,997.80 182 Insumos Abono orgánico (lombricomposta o bocashi) (para restituir 25 TM de suelo perdido) kg 10000 Q0.70 Q7,000.00 Cal dolomítica (para restituir 253 kg de Ca y 244 kg de Mg, perdidos por erosión) kg 1250 Q1.60 Q2,000.00 Fertilizante fórmula 18-46-00 (para restituir 268 kg de P, perdidos por erosión) Muriato de potasio (0-0-60) (para restituir 290 kg de K, perdidos por erosión) kg 268 Q8.00 Q2,144.00 kg 290 Q8.00 Q2,320.00 Subtotal Q13,464.00 Total costos directos Q26,461.80 Costos indirectos Gastos de administración (10% s/C.D.) Q3,175.42 Q2,646.18 Total costos indirectos Total costos (Egresos) Q5,821.60 Q32,283.40 Gastos financieros (12% s/C.D.) 10 EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" Observaciones: F. MANEJO DE ARVENSES COMO ESTRATEGIA DE CONSERVACIÓN DE SUELOS a. El salario utilizado es el salario mínimo oficial 2013, por jornada de 8 horas de trabajo/día, de Q.71.40. Clasificación de las arvenses o malezas por su efecto en los cafetales: b. Para valorizar los costos en US$., usar tipo de cambio de Q8.00 x US$.1.00. Arvenses (malezas) agresivas: c. Los rubros incluidos en el costo, corresponden a las acciones inmediatas de recuperación de los suelos en cafetal en producción; por lo tanto, las actividades como las terrazas individuales, barreras vivas y acequias, solamente requerirán de mantenimiento para los siguientes años. d. La aplicación de cal dolomita, deberá hacerse según recomendación del laboratorio de suelos; pero en este caso, se contempla por lo menos la restitución de la cantidad de Ca y Mg perdidos por efectos de la erosión del suelo. e. La aplicación de fertilizantes fórmula 18-46-0 (DAP) y 0-0-60 (Cloruro de potasio), deberá hacerse según recomendación del laboratorio de suelos; pero en este caso, se contempla por lo menos la restitución de la cantidad de P y K perdidos por efectos de la erosión del suelo. 1 Son hierbas de comportamiento agresivo que pueden llegar a provocar hasta el 65% de la pérdida de cosecha de café si no se controlan oportunamente. Las arvenses agresivas, deben erradicarse, para dar paso a las arvenses nobles. Sus principales efectos son los siguientes: • Compiten con el café en nutrientes, agua, luz y espacio • Disminuyen la producción de café en cantidad y calidad. • Dificultan el manejo del cafetal y de la cosecha. • Hacen envejecer rápidamente los cafetales. • Pueden llegar a producir paloteo en los cafetales. • Son refugio de plagas y enfermedades. • Algunas producen alergias a las personas. ALGUNAS ESPECIES DE ARVENSES AGRESIVAS Nombre común Zacate mozote, Pega Pega Jaragua Grama o Zacate bermuda Coyolillo, Coquillo Escobillo Mozote negro, Mozotillo Bejuco, Quilamul o Campanita Quinamul, Quiebracajete EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" Nombre científico Cenchrus brownii (Roem. & Schult.) Hyparrhenia rufa (Nees) Cynodon dactylon (L.) (Pearson) Cyperus rotundus (L) Sida acuta (Burman f.) Bidens pilosa (L.) Ipomoea Nil Ipomoea purpurea Familia Gramineae Gramineae Gramineae Cypercaeae Malvaceae Asteraceae Convolvulaceae Convolvulaceae 11 Zacate mozote o Pega Pega (Cenchrus brownii) (Arvense agresiva) Coyolillo (Cyperus rotundus (L.)) (Arvense agresiva) uinamul o Quiebracajete (Ipomoea purpurea) (Arvense agresiva) Mozote negro (Bidens pilosa (L.) (Arvense agresiva) 12 EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" G. MANEJO DE ARVENSES COMO ESTRATEGIA DE CONSERVACIÓN DE SUELOS Clasificación de las arvenses o malezas por su efecto en los cafetales: 2 Arvenses (malezas) nobles: Son hierbas nativas de crecimiento rastrero y con raíz rala y superficial; con cubrimiento denso del suelo que lo protegen de la erosión y no interfieren con el desarrollo y producción del café, si no están presentes en la zona de raíces. Las arvenses nobles deben manejarse solamente en las calles del cultivo. Se desarrollan fácilmente si se controlan las arvenses agresivas o malezas de mayor tamaño como algunos pastos, el escobillo, las verbenas y los bejucos. Sus principales aportes a los cafetales son los siguientes: • Ayudan a prevenir o disminuir la erosión • Aportan nutrientes y materia orgánica al suelo • Contribuyen a retener humedad del suelo • Proporcionan alimento y refugio a la fauna silvestre • Algunas son de uso doméstico y otras tienen efectos medicinales • Brindan alimento a las abejas, a otros animales y al hombre • Reducen en más del 90%, la pérdida de suelos con pendientes y expuestos al sol ALGUNAS ESPECIES DE ARVENSES NOBLES Nombre común Pasto Brachiaria Pasto ruzi Grama de conejo o Pelillo Canuto o hierba de pollo Drimaria o Golondrina Paleta de pintor Trébol Maní forrajero Nombre científico Brachiaria decumbens Brachiaria ruziziensis Oplismenus burmannii (P.B.) Commelina elegans (H.B.K.) Drymaria cordata (L.) Willd ex Roem y Schult Caladium bicolor Oxalis latifolia (H.B.K.) Arachis pintoi Familia Gramineae Gramineae Poaceae Commelinaceae Caryophyllaceae Asteraceae Oxalidaceae Leguminosae Nota: Las arvenses (malezas), deben manejarse con machete, haciendo cortes a una altura de 5-10 cm. EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" 13 Pasto ruzi (Brachiaria ruziziensis) (Arvense noble) Pelo de conejo (Oplismenus burmannii) (Arvense noble) uinamul o Quiebracajete (Ipomoea purpurea) (Arvense agresiva) Mozote negro (Bidens pilosa (L.) (Arvense agresiva) 14 EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" H. OTRAS PRÁCTICAS DE CONSERVACIÓN DE SUELOS Las prácticas de conservación, buscan la sostenibilidad de la productividad de los suelos, disminuyendo o anulando los efectos de los factores que favorecen la erosión, como por ejemplo: • El amortiguamiento del golpe de las gotas del agua lluvia sobre el suelo • La disminución de la velocidad de las aguas de escorrentía • El encausamiento de las aguas sobrantes y • La protección de la estructura del suelo En el tema anterior, se mencionó la importancia del manejo de las arvenses (malezas) nobles como práctica preventiva para evitar la erosión de los suelos; lo cual, es necesario complementar con una serie de medidas culturales y establecimiento de estructuras físicas, para asegurar una mayor cobertura en la conservación de los suelos. Siembra en contorno o a nivel En terrenos con pendientes, hacer el trazo en curvas en contorno o a nivel, lo cual, contribuye en disminuir la velocidad del agua de escorrentía. Terrazas de banco Las terrazas de banco, son muy funcionales cuando el trazo para la siembra se hace en curvas a nivel. Terrazas de banco Consiste en hacer un plato nivelado por cada planta, desde el momento de hacerse la siembra. También se pueden hacer en cafetales ya establecidos. Pueden aprovecharse la madera resultante del manejo de sombra, poda de café o algún otro recurso existente en la finca, para colocarse como contención del suelo. EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" 15 Acequias de ladera Las acequias de ladera, son zanjas que se construyen con un desnivel del 1%, para desviar el agua de escorrentía hacia un cauce natural. Para terrenos con pendientes superiores al 30%, establecerlas a cada 20 m; si la pendiente es menor pueden construirse a cada 30 o 40 m. Las acequias, funcionan muy bien en zonas con alta precipitación. En zonas con baja precipitación y con suelo arenoso, más bien deben construirse zanjas a nivel que sirven para contención e infiltración del agua lluvia. En cada acequia, se establece una barrera viva. Pozo de absorción Se construyen en distancias intermedias y al final de cada acequia de ladera, con el propósito de contener los sólidos que acarrea el agua. Los pozos de absorción, deben mantenerse frecuentemente para aprovechar los sólidos, los cuales son ricos en nutrientes y materia orgánica. Barreras vivas Son hileras de plantas perennes que se establecen a cada 10 o 12 m en terrenos con pendientes superiores al 30%, con el propósito de disminuir la velocidad del agua, retener el suelo y mejorar la infiltración del agua. Se pueden sembrar plantas como el vetiver, té de limón, izote y palo de agua. 16 EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" Barreras muertas Son hileras de material inerte (piedras o madera) que se establecen a cada 10 o 12 m en terrenos con pendientes superiores al 30%, con el propósito de disminuir la velocidad del agua, retener el suelo y mejorar la infiltración del agua. Cultivo bajo sombra El uso y manejo de la sombra, genera un importante volumen de materia orgánica, lo cual contribuye a contrarrestar la erosión, disminuyendo el impacto del golpe del agua lluvia y reteniendo la humedad en el suelo. Cobertura noble Consiste en aprovechar las arvenses nativas de crecimiento denso y con raíces superficiales, para que cubran el suelo en las calles de cultivo y, de esta manera se logra disminuir el impacto del agua lluvia; así como se disminuye la velocidad del agua de escorrentía. Pueden usarse plantas como el maní forrajero, la Commelina, el zacate Pelo de conejo, el pasto Ruzi, etc. EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" 17 Bibliografía • ASOCIACIÓN NACIONAL DEL CAFÉ, Guía Técnica de Caficultura. Guatemala, 2006, 214 p. • ASOCIACIÓN NACIONAL DEL CAFÉ, Manual de Caficultura Orgánica. Guatemala, 1999, 167 p. • ASOCIACIÓN NACIONAL DEL CAFÉ, “Impacto de la Erosión Hídrica en la Pérdida de Nutrientes en Suelos de Café”, Revista El Cafetal de ANACAFE. Guatemala, 2010, 32 p. • ASOCIACIÓN NACIONAL DEL CAFÉ, ANACAFE; Memoria del Seminario de Fertilización y Nutrición del Café. Guatemala, 1992, 107 p. • MINISTERIO DE AGRICULTURA GANADERÍA Y ALIMENTACIÓN –MAGA-, Memoria Técnica Primera Aproximación al Mapa de Clasificación Taxonómica de los Suelos de la República de Guatemala a escala de 1:250,000. Guatemala, 2000. 44 p. • CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIONES EN CAFÉ –CENICAFE-, Sistemas de producción de café en Colombia, Capítulo 5. 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Guatemala 2013. • WWW.EN.WIKIPEDIA.ORG, Imágenes de arvenses. • CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIONES EN CAFÉ –CENICAFE-, Cartilla Cafetera, Cartilla No. 9, Chinchiná, Colombia, 24 p. CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIONES EN CAFÉ –CENICAFE-, Avances Técnicos, No. 190. Chinchiná, Colombia, 1993, 8 p. 18 EL SUELO "El recurso que sustenta la productividad de la parcela" Solidaridad Network y la Plataforma Nacional de Café Sostenible-SCAN Guatemala mantienen el derecho de propiedad intelectual y autorizan la reproducción total del documento solamente con fines educativos y siempre que se conserve la integridad del mismo y se citen a las organizaciones participantes. Cualquier otro uso de dicho documento requiere autorización escrita de Solidaridad Network y la Plataforma-SCAN Guatemala. EL SUELO EL RECURSO QUE SUSTENTA LA PRODUCTIVIDAD DE LA PARCELA Material de Capacitación desarrollado en el marco del Proyecto “Creación de Capacidades en Asistencia Técnica a Productores de Café en Guatemala” Financiado por: McDonald’s USA Ejecutado por: McDonald’s Canadá Con el apoyo de: Plataforma Nacional de Café Sostenible – SCAN Guatemala Mejor cultivo Mejor futuro