Estudio del pH del suelo en una finca ubicada en Huambi, Morona Santiago Study of soil pH in a farm located in Huambi, Morona Santiago

Estudo do pH do solo em uma fazenda localizada em Huambi, Morona Santiago

Johanna Valeria Japa-Cando I johanajapaec@hotmail.com https://orcid.org/0000-0001-6069-5631

Miguel Angel Osorio-Rivera II miguel.osorio@espoch.edu.ec https://orcid.org/0000-0002-8641-2721

Willian Estuardo Carrillo-Barahona III estuardo.carrillo@espoch.edu.ec https://orcid.org/0000-0002-1432-9638

Jos� Hern�n Negrete-Costales IV jose.negrete@espoch.edu.ec http://orcid.org/0000-0002-2678-761X

Correspondencia: miguel.osorio@espoch.edu.ec

Ciencias t�cnicas y aplicadas Art�culo de investigaci�n

*Recibido: 17 de enero de 2020 *Aceptado: 29 de febrero de 2020 * Publicado: 25 de marzo de 2020

I.                          Investigadora Independiente, Macas, Ecuador.

II.                            M�ster en Ingenier�a Ambiental, Ingeniero Ambiental, Docente de la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Sede Morona Santiago, Macas, Ecuador

III.                              M�ster en Cambio Global: Recursos Naturales y Sostenibilidad, Ingeniero en Biotecnolog�a Ambiental, Docente de la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, Sede Morona Santiago, Macas, Ecuador.

IV.                             M�ster en Seguridad Industrial y Ambiental, Ingeniero Agr�nomo, Docente de la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo Sede Morona Santiago, Macas, Ecuador.

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Resumen

En la parroquia Huambi, cant�n Suc�a los suelos agr�colas se caracterizan por su alto contenido de materia org�nica y pH �cido; para contrarrestar el bajo nivel de pH, es com�n la aplicaci�n de cal al suelo, lo que beneficia para que la zona sea considerada activamente agr�cola; tambi�n es importante su alta capacidad de retenci�n de humedad de los suelos y el r�gimen de lluvias favorable, tanto en cantidad como en distribuci�n a lo largo del ciclo de cultivo. El presente estudio tiene por objetivo identificar el pH del suelo de la finca �Don Angelito� en la cual se cultiva ma�z y yuca principalmente, est� ubicada en la parroquia de Huambi, cant�n Suc�a provincia de Morona Santiago (Ecuador).

Palabras claves: pH del suelo; interpolaci�n KO; suelos agr�colas; Morona Santiago.

Abstract

In Huambi Parish, Suc�a Canton agricultural soils are characterized by their high organic matter content and acidic pH; to counteract the low pH level, the application of lime to the soil is common, which benefits the actively agricultural maritime zone; Also important is its high moisture retention capacity of soils and the favorable rainfall regime, both in quantity and distribution throughout the crop cycle.The purpose of this study is to identify the pH of the soil of the �Don Angelito� farm where corn and cassava are mainly grown, is located in the parish of Huambi, Suc�a canton, Morona Santiago province (Ecuador).

Keywords: Soil pH; KO interpolation; agricultural soils; Morona Santiago.

Resumo

Na freguesia de Huambi, no cant�o Suc�a, os solos agr�colas s�o caracterizados pelo seu elevado teor de mat�ria org�nica e pH �cido; Para combater o baixo n�vel de pH, � comum a aplica��o de cal no solo, o que beneficia a �rea a ser considerada ativamente agr�cola; Tamb�m importante � a alta capacidade de reten��o de umidade do solo e o regime favor�vel de chuvas, tanto em quantidade quanto em distribui��o ao longo do ciclo da lavoura. Este estudo tem como objetivo identificar o pH do solo da fazenda "Don Angelito �, no qual o milho e a mandioca s�o cultivados principalmente, est� localizado na par�quia de Huambi, prov�ncia de Suc�a, no cant�o de Morona Santiago (Equador).

Palavras-chave: PH do solo; interpola��o KO; solos agr�colas; Morona Santiago.

Introducci�n

El Ecuador es un pa�s agr�cola, en el cual su econom�a depende de gran manera de esta actividad, sin embargo, la productividad de este sector tiene limitantes relacionados con diversos factores, entre los cuales est�n la fertilidad de los suelos, la acidez entre otros (Ch�vez, 2011).

Los suelos de este pa�s tienen caracter�sticas muy variables, como resultado de la variaci�n clim�tica, a pesar de que el material de origen, predominantemente volc�nico, es relativamente homog�neo (Noni & Trujillo, 1985). Los suelos volc�nicos, por su productividad, representan un recurso importante para la agricultura en diferentes regiones del mundo. Estos suelos cubren alrededor del 0,84% de la superficie terrestre mundial (Takahashi & Shoji, 2002). Las grandes �reas de estos suelos se encuentran en Chile, Per�, Ecuador, Colombia, Am�rica Central, Estados Unidos, Jap�n, Kamchatka, y Nueva Zelanda. El 31% del territorio ecuatoriano tiene suelos de origen volc�nico, formados a partir de materiales pirocl�sticos, y asociados a la actividad de varios volcanes, especialmente los siguientes: Cotopaxi, Tungurahua, Sangay y Reventador (Colmet-Daage, y otros, 1967).

En la Amazon�a Ecuatoriana (RAE) se ha establecido que los �rdenes de suelos m�s representativos son Inceptisoles, Entisoles, Histosoles y Mollisoles, los primeros son suelos en fase inicial de desarrollo (Gardi, y otros, 2014), presentan horizontes que se formaron r�pidamente y en su mayor parte se encuentran en �reas j�venes de topograf�a irregular que limitan el desarrollo de los suelos, es decir, son suelos con falta de madurez edafol�gica (Rodr�guez, Berday�n, Rojas, & Calle, 1991). La mayor parte de los suelos de la RAE pertenecen a este orden y se caracterizan por presentar pH �cido, incluso amplias �reas con un pH inferior a 5.5, condici�n que denota una limitaci�n para el buen desarrollo de los cultivos en esta zona del pa�s.

Seg�n Prasad and Power (1997) un pH �ptimo de los suelos agr�colas debe variar entre 6.5 y 7.0 para obtener los mejores rendimientos y la mayor productividad. El pH del suelo influye en la disponibilidad de los nutrimentos para las plantas, es decir, este factor puede ser la causa de que se presente deficiencia, toxicidad o que los elementos no se encuentren en niveles adecuados (Benton, 2003).

La pr�ctica m�s utilizada para corregir el pH �cido del suelo es el encalado, con el cual se logra establecer un ambiente propicio en la ra�z para el desarrollo normal de los cultivos (Benton, 2003). Tomando en cuenta el efecto del pH sobre la productividad de los cultivos, es importante

no solo su determinaci�n en el suelo, sino tambi�n conocer y cuantificar las superficies afectadas por valores extremos de este factor.

En la parroquia Huambi, cant�n Suc�a los suelos agr�colas se caracterizan por su alto contenido de materia org�nica y pH �cido; para contrarrestar el bajo nivel de pH, es com�n la aplicaci�n de cal al suelo, lo que beneficia para que la zona sea considerada activamente agr�cola; tambi�n es importante su alta capacidad de retenci�n de humedad de los suelos y al r�gimen de lluvias favorable, tanto en cantidad como en distribuci�n a lo largo del ciclo de cultivo

El presente estudio tiene por objetivo identificar el pH del suelo de la finca �Don Angelito� en la cual se cultiva ma�z y yuca principalmente, est� ubicada en la parroquia de Huambi, cant�n Suc�a provincia de Morona Santiago (Ecuador).

Materiales y M�todos �rea de estudio

El cant�n Suc�a, se encuentra ubicado en el llamado Piemontano (Guam�n & Minga, 2016). En la provincia de Morona Santiago, las precipitaciones medias anuales oscilan entre 2500 a 4000 mm distribuidas durante todo el a�o (Rodr�guez, Berday�n, Rojas, & Calle, 1991). La temperatura anual promedio en la mayor�a de la provincia oscila entre 18 y 28 �C (Guam�n & Minga, 2016). Las precipitaciones medias anuales var�an desde un m�nimo de 1250 a un m�ximo de 5000 mm, la humedad relativa es evidentemente es superior al 90%. Dado que no existe reposo del ciclo vegetativo, la vegetaci�n es una selva Semper Virens (Gardi, y otros, 2014).

La Finca �Don Angelito� est� ubicada a una altura de 810 msnm, en la parroquia Huambi perteneciente al Cant�n Suc�a posicionada al Sureste de la Regi�n Oriental, perteneciente a la provincia de Morona Santiago, limita al Norte y Este con el Cant�n Morona, al Sur con el Cant�n Logro�o y Santiago y al Oeste con la provincia de Ca�ar y Azuay.

Fuente: Autores

Trabajo de campo y laboratorio

Para definir los puntos de monitoreo necesarios para nuestra investigaci�n, se� realiz� mediante un muestreo sistem�tico, utilizando el programa Arc Gis 10.4, en el cual se estableci� realizar diez puntos de muestreo para una �rea de 0.013354 km2.

Los sitios de muestreo se georreferenciaron utilizando un GPS Garmin Etrex 10, las muestras se conservaron en bolsas herm�ticas correctamente rotuladas. Las muestras colectadas se transportaron al laboratorio de Qu�mica de la Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo Sede Morona Santiago.

Para la determinaci�n del pH, se la realiz� mediante el m�todo potenciom�trico en soluci�n agua/suelo, utilizando el potenci�metro (PHYWE Cobra 4). Los resultados del an�lisis de laboratorio se almacenaron en una hoja de c�lculo electr�nico de Windows (Microsoft Excel), para integrar la base de datos georreferenciada.

Tabla 1: Valores obtenidos de pH para cada muestra de suelo

Fuente: Autores

M�todos de interpolaci�n espacial

Se utiliz� la matriz de datos georreferenciados de los valores de pH para desarrollar un proceso de interpolaci�n espacial, con el m�todo: Kriging ordinario (KO). Este m�todo de interpolaci�n se realiz� mediante el sistema geoestad�stico ArcGIS 10.4. La interpolaci�n con el m�todo KO permite convertir los datos de la variable de estudio (en este caso pH) en superficies continuas (Burrough & McDonnell, 1998).

Los valores de pH se interpolaron con base en KO, con la finalidad de obtener superficies continuas de valores. Para esto se obtuvo el variograma de los datos que es la herramienta b�sica del m�todo KO y se utiliza para modelar la correlaci�n espacial entre observaciones (Czaplewski, Reich, & Bechtold, 1994). La variaci�n espacial definida por el variograma se model� para estimar los valores de pH en los sitios que no se muestrearon.

Figura 2: Semivariograma

Fuente: Autores

Generaci�n de la imagen r�ster de valores de pH

Los par�metros del modelo de interpolaci�n se utilizaron para generar una imagen r�ster del pH en el m�dulo de an�lisis de superficie. A partir de la imagen r�ster y por medio del mismo SIG, se realiz� el an�lisis de la variaci�n espacial del pH en el �rea de la Finca �Don Angelito�, para determinar la acidez o alcalinidad de los suelos del �rea de estudio con la clasificaci�n propuesta por Moreno-Dahme (Gonz�lez, y otros, 1996): a) extremadamente �cido. Representa un valor de pH del suelo inferior a 4.2, condici�n que inhibe el desarrollo radical, por lo que la presencia de cultivos es pr�cticamente imposible, b) fuertemente �cido. Valor de pH del suelo entre 4.2 y 5.5, el cual permite el desarrollo radical de una gama estrecha de especies de cultivo que se desarrollan en suelos con tendencia �cida, c) moderadamente �cido. PH de 5.6 a 6.5 que representa una condici�n de suelo que permite el uso agr�cola, considerando la implementaci�n de una gama m�s o menos amplia de cultivos con preferencia de suelos de tendencia �cida, d) neutro. PH con valor de 6.6 a 7.3 que equivale a una condici�n del suelo que permite el desarrollo de una amplia gama de cultivos, e) moderadamente alcalino. Valores de pH que van de 7.4 a 8.3, que se traduce en suelos que permiten el desarrollo de cultivos con tendencia alcalina, y f) fuertemente alcalino. PH mayor que 8.3, lo cual restringe al cultivo de un estrecho grupo especies con preferencia evidente hacia los suelos alcalinos.

Fuente: Autores

Resultados y discusi�n PH del suelo

De acuerdo con los valores de pH del suelo obtenidos en los muestreos de campo, se apreci� que en promedio el pH en el �rea de estudio es de 5,79, con una desviaci�n est�ndar de 0,13. Los valores m�s bajo y alto fueron 5,59 y 6, respectivamente

Tabla 2: Estad�stica descriptiva del pH de las 10 muestras de suelo

Fuente: Autores

De las 10 muestras se observ� la condici�n moderadamente �cida, con valores entre 5,59 y 6; en t�rminos generales, los suelos de la regi�n Huambi del Cant�n Suc�a son moderadamente �cidos.

Tabla 3: Clasificaci�n del pH para cada muestra de suelo

Fuente: Autores

Variaci�n espacial del pH

En el proceso de an�lisis de la distribuci�n espacial, al interpolar los valores de pH con el m�todo KO y gener� la imagen r�ster de los valores de pH del �rea de estudio. En ella se aprecia la distribuci�n espacial de los puntos de muestreo dentro de la zona de estudio, la condici�n de acidez en los suelos de Huambi �Finca Don Angelito� se ubica en moderadamente �cido.

La distribuci�n espacial de la desviaci�n est�ndar del pH en el �rea interpolada se representa en fajas conc�ntricas de dispersi�n. Con base en la informaci�n obtenida las estimaciones de pH est�n en el rango de desviaci�n est�ndar de 0,13. Esto implica que las estimaciones tienen una precisi�n alta.

Figura 4: Histograma

Frequency

3

2,4

Count

: 10

Skewness

: 0,34145

1,8

1,2

0,6

0

5,59������ 5,63����� 5,67������ 5,71������ 5,75

3- rd Quartile :

5,79������ 5,84������ 5,88����� 5,92������ 5,96�������� 6

Dataset

Fuente: Autores

Los niveles de acidez determinados en el presente estudio podr�n variar en los a�os siguientes debidos a los manejos que reciban los suelos. Sin embargo, la delimitaci�n obtenida de las dos condiciones resultantes (moderadamente �cido) de la acidez del suelo, dif�cilmente podr� cambiar en el futuro cercano.

Conclusiones

El muestreo sistem�tico es una herramienta adecuada para evaluar la variabilidad espacial de pH en una unidad de suelo, en la que inciden varios factores que modifican los valores de esta variable, como la aplicaci�n de fertilizantes y mejoradores, el tipo de cultivo y la �poca del a�o en que se realice el muestreo. El uso de mapas de estimaci�n mediante el m�todo kriging ordinario permite, de manera confiable, representar cartogr�ficamente e interpolar el pH del suelo. El estudio identifico que en los 10 puntos donde se tomaron las muestras, el variable pH

del suelo present� variaci�n de 5,59 a 6 en la finca estudiada. En el cual el 100% de las muestras se mantuvieron en la clasificaci�n de moderadamente �cidos.

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�2019 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0) (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).