Contenido, formas y mecanismos de estabilidad del carbono orgánico en suelos del departamento del Magdalena (Colombia), bajo diferentes tipos de usos del suelo

Zusammenfassung

El presente estudio se realizó al nororiente del departamento del Magdalena (Colombia); con más de 215000 hectáreas dedicadas a la agricultura, este departamento es considerado por excelencia de vocación agrícola, destacándose los cultivos de Palma de aceite, Café y Banano de exportación. Más del 65% de los suelos en la región presentan contenidos bajos de MO, marcados por las dominantes condiciones climáticas semiáridas, constituyéndose en una de las principales limitantes que en los últimos años ha disminuido considerablemente la productividad de los suelos en este departamento. Por lo anterior el presente trabajo de investigación se propuso innovar el estudio de la MOS, caracterizando las diferentes formas y mecanismos de estabilidad del Carbono orgánico en estos suelos, con el objeto de avanzar en estudios cualitativos de la MO que permitan plantear alternativas de solución en la rehabilitación de muchas áreas de suelos degradadas. Para el estudio se realizó un muestreo aleatorio estratificado, seleccionando seis zonas o estratos de muestreo ubicadas en el clima cálido entre 0 y 1000 msnm, rango altitudinal que involucra las condiciones climáticas óptimas para el normal desarrollo de los principales cultivos de importancia económica en el departamento del Magdalena, (zona 1 a 956 msnm; zona 2 a 42 msnm; zona 3 a 5 msnm; zona 4 a 15 msnm; zona 5 a 10 msnm y zona 6 a 7 msnm), diferenciados por el tipo de uso del suelo; en cada zona se seleccionaron dos sitios de muestreo; uno del cultivo de mayor importancia y el otro en área de vegetación de bosque natural; a excepción de la zona 4 donde se seleccionaron tres sitios (dos de cultivo y uno de bosque). En cada sitio se tomaron cuatro muestras de suelo de los horizontes superficiales (0-20 cm de profundidad) compuestas por 10 submuestras recogidas aleatoriamente en el campo siguiendo los procedimientos de Brady y Weil (2002); en total se tomaron 52 muestras de suelos para las determinaciones analíticas. Las propiedades más susceptibles al cambio en el uso del suelo fueron, Fe total, Mg total, pH, C total, Da y consideradas como predictoras significativas por sí solas N total, C total, MO y Da. Los resultados de la extracción selectiva de Fe y Al, muestran que en su mayoría el Fe se encuentra formando oxihidróxidos cristalinos y en una proporción muy baja ligado a compuestos orgánicos, lo que refleja una pobre evolución del humus en las zonas estudiadas. La extracción de Al con ditionito resultó muy poco eficaz, probablemente poco presencia del Al ligado a los óxidos de Fe cristalinos; el Al extraído con oxalato amónico representó solo el 3 % del Al total, lo que sugiere un alto porcentaje de Al formando parte de estructuras cristalinas. Se encontraron diferencias estadísticas significativas por el efecto de las zonas, encontrándose los mayores valores de Nt (0.32), Ct (3.90), Cox (3.85), Ch (2.05) y Cp (1.15) en los suelos de bosques de la zona 1; en relación a los usos del suelo solo presentaron diferencias significativas: Nt, Ct, Cox y Ch en general los valores de las formas de C más estables para los suelos de bosques superaron los de los suelos de cultivos. El Cox y Cnox representaron el 95 % y 5 % del C total respectivamente para los diferentes usos del suelo. La mayor acumulación de Ct se presentó en la zona 1, suelos de bosque (109 t ha-1) y la menor en la zona 3 suelos de cultivo (32 t ha-1) y en promedio se presentó una pérdida del 26 % del Ct por efectos del cambio de usos del suelo de bosques a cultivos. En general la respiración del suelo se correlacionó positivamente con todas las formas de C estudiadas, excepto la forma no oxidable, confirmando su carácter recalcitrante. La actividad biológica por gramo de suelo fue mayor en suelos de bosques 2,74 µg C-CO2 h-1g-1 suelo frente a una tasa media de 2,20 µg C-CO2 h-1g -1suelo para los suelos cultivados, en contraste con la respiración media en función de Cox, donde los suelos de bosques presentaron menores emisiones de CO2, corroborando que un manejo inadecuado de los suelos de cultivo puede incrementar las emisiones de CO2 a la atmósfera. En términos generales como producto del análisis de pirólisis, las zonas 1(cultivo Café y bosque húmedo), 3 (suelo arado y bosque seco) y 4 (cultivo banano y bosque seco) mostraron una contribución relativamente alta de MO microbiana y en menor proporción de MO de origen vegetal tanto para suelos de bosques como para suelos de cultivo, en contraste con las zonas 2 (cultivo Palma), 5 (frutales y bosque seco) y 6 (hortalizas y bosque muy seco) que presentaron mayor proporción de MO de origen vegetal, destacando la zona 6 (la de mayor temperatura y menor pluviosidad) donde se presentaron evidencias que caracterizan al material quemado.