Efecto de la Quema de la Caña de Azúcar (Saccharum officinarum) Sobre las Propiedades de los Suelos Agrícolas en la Zona Kárstica del Sur de Quintana Roo

Fragoso-Servón  Patricia; Pereira Corona  Alberto; Prezas  Hernández Benito

doi:10.19044/esj.2023.v19n6p330

Fragoso-Servón Patricia Departamento de Recursos Naturales. Universidad de Quintana Roo, Boulevard Bahía s/n esq. Ignacio Comonfort, colonia Del Bosque. Chetumal, Quintana Roo, Mexico
Pereira Corona Alberto Departamento de Recursos Naturales. Universidad de Quintana Roo, Boulevard Bahía s/n esq. Ignacio Comonfort, colonia Del Bosque. Chetumal, Quintana Roo, Mexico
Prezas Hernández Benito Departamento de Recursos Naturales. Universidad de Quintana Roo, Boulevard Bahía s/n esq. Ignacio Comonfort, colonia Del Bosque. Chetumal, Quintana Roo, Mexico

DOI: https://doi.org/10.19044/esj.2023.v19n6p330

Keywords: Agricultural burning, karst, carbon, phosphorus

Abstract

There is great controversy regarding the use of controlled burning in agriculture. Most of the investigations are directed towards the effect on microorganisms, the loss of organic matter and air pollution. Burning contributes to reducing organic matter on the soil, a source of macro and micronutrients. Nutrients that are reincorporated into agricultural soils mainly using fertilizers. The objective of this work was to analyze the physical and chemical changes produced by burning in the soil subjected to intensive sugarcane cultivation in the karstic zone of southern Quintana Roo, Mexico. When analyzing the physical properties in the first 20 cm of depth in a Gleysol soil before and after controlled burning, changes were found in the texture and distribution pattern of clays and silts with respect to depth with a visible migration of clays towards lower levels. The organic carbon content varied little in the analyzed profiles, indicating a minor effect of burning on this variable. Small changes were found in the concentrations of K, Ca, and Mg; Only the changes in Na and P were statistically significant, both in their concentrations and in the distribution of these elements with respect to depth. The dynamics of karstic soils is different from others due to the high content of CaCO3 that interferes with the physical and chemical behavior of the soil and the availability of nutrients for plants, which is why it is evident the need to deepen these studies in other types of soil used for the same purpose in these karstic environments

Existe una gran controversia respecto al uso de quemas controladas en agricultura. La mayor parte de las investigaciones van dirigidas hacia: el efecto sobre los microorganismos, la pérdida de la materia orgánica y la contaminación del aire. La quema contribuye a reducir la materia orgánica sobre el suelo, fuente de macro y micronutrientes. Nutrientes que son reincorporados en los suelos agrícolas principalmente a través del uso de fertilizantes. El objetivo de este trabajo fue analizar los cambios físicos y químicos que produce la quema en el suelo sometido a cultivo intensivo de caña en la zona kárstica del sur de Quintana Roo, México. Al analizar las propiedades físicas en los primeros 20 cm de profundidad en un suelo Gleysol antes y después de la quema controlada se encontraron cambios en la textura y el patrón de distribución de arcillas y limos respecto a profundidad con una visible migración de arcillas hacia niveles inferiores. El contenido de carbono orgánico varió poco en los perfiles analizados, indicando un efecto menor de la quema sobre esta variable. Se encontraron pequeños cambios en las concentraciones de K, Ca y Mg; solo fueron estadísticamente significativos los cambios en Na y P, tanto en sus concentraciones como en la distribución de estos elementos respecto a profundidad. La dinámica de los suelos kársticos es diferente a otros por el elevado contenido de CaCO3 que interfiere en el comportamiento físico y químico del suelo y en la disponibilidad de nutrientes para las plantas, por lo que se hace evidente la necesidad de profundizar estos estudios en otros tipos de suelo usados con el mismo fin en estos ambientes kársticos.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

PlumX Statistics

References

1. Cabrera, J. A., & Zuaznábar, R. (2010). Impacto sobre el ambiente del monocultivo de la caña de azúcar con el uso de la quema para la cosecha y la fertilización nitrogenada. I. Balance del carbono. Cultivos tropicales, 31(1), 5-13.
2. Campo, J. (2012). Efectos de incendios experimentales repetidos en la agregación del suelo y su evolución temporal. Tesis Doctoral. Universidad de Valencia, España.
3. Capulín, G.J., Mohedano, C.L., & Razo, Z.R. (2010). Cambios en el suelo y vegetación de un bosque de pino afectado por incendio. Terra Latinoamericana, 28(1), 79-87.
4. Capulin, G. J., Suárez, I. A., Rodríguez, L. R., Mateo, S. J. J., Razo, Z. R., & Islas, S. M. (2018). Influencia del fuego en el suelo y las propiedades de la vegetación en dos sitios forestales contrastantes en el centro de México. Ciencia e investigación agraria, 45(2), 128-137.
5. Caldwell, T. G., Johnson, D. W., Miller, W. W., & Qualls, R. G. (2002). Forest floor carbon and nitrogen losses due to prescription fire. Soil Science Society of America Journal, 66(1), 262-267.
6. Celis, R. D., Jordán, L., A., & Martínez, Z. L. M. (2013). Efectos del fuego en las propiedades biológicas, físicas y químicas del suelo. En: Bento, G.A., & Vieira, A. (Eds) Grandes incêndios florestais, erosão,
European Scientific Journal, ESJ ISSN: 1857-7881 (Print) e - ISSN 1857-7431
February 2023 edition Vol.19, No.6
www.eujournal.org 345
degradação e medidas de recuperação dos solos. Universidad do Minho.
7. CONADESUCA (Comité Nacional para el Desarrollo Sustentable de la Caña de Azúcar). (2022). 09 Informe Estadístico del sector Agroindustrial de la Caña de Azúcar en México, zafras 2012-2013/2021-2022. Secretaria de Agricultura y Desarrollo Rural - CONADESUCA. https://www.gob.mx/conadesuca/documentos/dieproc-informes-estadisticos-del-sector-agroindustrial-de-la-cana-de-azucar-en-mexico
8. Crovetto, C. (1992). Rastrojos sobre el suelo una introducción a la cero labranza. Editorial Universitaria, Santiago, Chile, 301 p.
9. Chaves, M., & Bermúdez, A. (2006). Motivos y Razones para Quemar las Plantaciones de Caña de Azúcar en Costa Rica. Políticas para la Agroindustria Azucarera Costarricense. Heredia, Costa Rica, 2006. Memoria 2006. Asociación de Técnicos Azucareros de Costa Rica (ATACORI), agosto. Tomo I, 248- 253.
10. Dávalos, E. (2007). La caña de azúcar: ¿una amarga externalidad? Desarrollo y Sociedad 59, 117-164.
11. Domínguez, H. (2016). Estudio de las propiedades físicas y químicas del suelo producidas por la quema controlada de vegetación en el municipio de Cumaribo, departamento del Vichada, 19-21.
12. Ebel, R. (2018). Effects of Slash-and-Burn-Farming and a Fire-Free Management on a Cambisol in a Traditional Maya Farming System. CIENCIA ergo-sum, Revista Científica Multidisciplinaria de Prospectiva, 25(2).
13. Fearnside, P. M. (2000). Global warming and tropical land-use change: greenhouse gas emissions from biomass burning, decomposition and soils in forest conversion, shifting cultivation and secondary vegetation. Climatic change, 46(1), 115-158.
14. Flores, D., Algara, M., Aguilar, N., Carbajal, N., Aldama, C., Ávila, A., & Álvarez, G. 2016. Influence of sugarcane burning on soil carbon and nitrogen release under drought and evapotranspiration conditions in a Mexican sugarcane supply zone. Revista internacional de contaminación ambiental, 32(2), 177-189.
15. Fragoso, P., Pereira, A., Bautista, F., & Zapata, G. (2017). Digital soil map of Quintana Roo, Mexico. Journal of Maps, 13(2), 49-456.
16. Goberna, M., García, C., Insam, H., Hernández, M. T., & Verdú, M. (2012). Burning fire-prone Mediterranean shrublands: immediate changes in soil microbial community structure and ecosystem functions. Microbial ecology, 64(1), 242-255.
European Scientific Journal, ESJ ISSN: 1857-7881 (Print) e - ISSN 1857-7431
February 2023 edition Vol.19, No.6
www.eujournal.org 346
17. González P.O. (2011). Dinámica de la humedad del suelo. Propiedades físicas y escorrentía en laderas mediterráneas afectadas por incendios forestales. Universitat de València.
18. Hartemink, A. E. (1998). Soil chemical and physical properties as indicators of sustainable land management under sugar cane in Papua New Guinea. Geoderma, 85(4), 283-306.
19. Hernández, I. & López, D. (2002). Pérdida de nutrimentos por la quema de la vegetación en una sabana de Trachypogon. Revista de Biología Tropical, 50(3-4), 1013-1019.
20. Hepper, E., Urioste, A., Belmonte, V., & Buschiazzo, D. (2008). Temperaturas de quema y propiedades físicas y químicas de suelos de la región semiárida pampeana central. Ciencia del suelo, 26(1), 29-34.
21. INIFAP (Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas y Pecuarias). 2012. Características climáticas y edáficas de las zonas de abastecimiento de ingenios cañeros en México. Gobierno Federal, SAGARPA, INIFAP.
22. ISO (Internacional Sugar Organization). (Noviembre 2022) Word Sugar Balance. https://www.isosugar.org/publications/7/world-sugar-balance. fecha de consulta 25 de noviembre de 2022.
23. Karlen, D. L., Ditzler, C. A., & Andrews, S. S. (2003). Soil quality: why and how? Geoderma, 114 (3-4), 145-156.
24. Kohli, M. M.; Díaz, M.; Castro, M., (eds.) 2003 . Estrategias y Metodologías utilizadas en el Mejoramiento de Trigo. Seminario Internacional, La Estanzuela, Uruguay. CIMMYT-INIA.
25. Sánchez, J. J. M., de las Heras Ibáñez, J., & Sanz, J. M. H. (1991). Impacto ecológico de los incendios forestales. Al-Basit: Revista de estudios albacetenses, (29), 105-117.
26. Molina, D. E., Molina, C. H., Molina, C., & Molina, J. (2002). Estudio de Caso Sobre el Manejo Convencional y Agroecológico del Cultivo de la Caña de Azúcar en el Valle del Cauca, Colombia. Reserva Natural El Hatico.
27. Maycotte, C. C., Martínez, A. V., Hernández, J. V., Santos, A. T., & Vera, G. (2002). Radiación fotosintéticamente activa y propiedades fisico-químicas en suelos forestales con y sin incendio. Madera y Bosques, 8(2), 39-55.
28. Palma, L.D. J. P., García, S. S., Olán, J. J. O., Narcía, A. T., Espinoza, L. D. C. L., Cruz, J. Z., & Martel, M. A. C. (2002). Sistema integrado para recomendar dosis de fertilización en caña de azúcar (SIRDF). Terra Latinoamericana, 20(3), 347-358
29. Pineda, M. E. B., & Lizarazo, L. M. (2013). Grupos funcionales de microorganismos en suelos de páramo perturbados por incendios forestales. Revista de Ciencias, 17(2), 121-136.
European Scientific Journal, ESJ ISSN: 1857-7881 (Print) e - ISSN 1857-7431
February 2023 edition Vol.19, No.6
www.eujournal.org 347
30. Ripoli, T. (2000). Energy potencial of sugar cane biomasa in Brazil. Scientia Agrícola, 56 (4).
31. Rosero-Cuesta, J. R., & Osorio, I. O. (2013). Efectos de los incendios forestales en las propiedades del suelo. Estado del arte. Cuaderno activa, 5, 59-67.
32. Salgado, S., Nuñez, R., Peña, J., Etchevers, J., Palma, D., & Soto, M. R. (2000). Respuesta de la soca de caña de azúcar a la fertilización NPK. Agrociencia, 34 (6), 689-698.
33. Salgado, S., Núñez, R., J Peña, J., Etchevers, J. D., Palma, D. J., & Soto, R. M. (2003). Manejo de la fertilización en el rendimiento, calidad del jugo y actividad de invertasas en caña de azúcar. Interciencia, 28(10), 576-580
34. Salgado, S., Palma, D. J., Lagunes, L. D. C., Ortiz, C. F., & Ascencio, J. M. (2005). Bases para generar un programa sustentable de fertilización en un ingenio de Tabasco, México. Interciencia, 30(7), 395-403.
35. Soto, B., Benito, E., & Díaz-Fierros, F. (1991). Heat-induced degradation processes in forest soils. International Journal of Wildland Fire, 1(3), 147-152. de Tabasco, México.
36. SEMARNAT (Secretaría de medio Ambiente y recursos Naturales). (2002). Norma Oficial Mexicana NOM-021-RECNAT-2000. Diario Oficial de la Federación. México
37. Senties, H., Gómez, F., Valdez, A., Silva, H., & Trejo, L. (2014). The Agro-Industrial Sugarcane System in Mexico: Current Status, Challenges and Opportunities. Journal of Agricultural Science, 6 (4), 26-54.
38. Siebe, C., Jahn, R. & Stahr, K. (1996). Manual para la descripción y evaluación ecológica de suelos en el campo. Publicación especial 4. Sociedad Mexicana de la Ciencia del suelo, A.C. Chapingo, México.
39. Silva, J. M. N., Carreiras, J. M. B., Rosa, I., & Pereira, J. M. C. (2011). Greenhouse gas emissions from shifting cultivation in the tropics, including uncertainty and sensitivity analysis. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 116(D20).
40. Torres, V. D. L., Quiroz, G. R., & Juscamaita, M. J. (2004). Efecto de una quema controlada sobre la población microbiana en suelos con pasturas en la SAIS Tupac Amaru-Junín, Perú. Ecologia aplicada, 3(1-2), 139-147.
41. Úbeda, X. (2001). Influencia de la intensidad de quemado sobre algunas propiedades del suelo después de un incendio forestal. Revista de la sociedad española de la ciencia del suelo, 8, 41-49.
European Scientific Journal, ESJ ISSN: 1857-7881 (Print) e - ISSN 1857-7431
February 2023 edition Vol.19, No.6
www.eujournal.org 348
42. Valdes, L. (2016). Efectos del fuego en algunas características de suelos de pinares, Macurije, Pinar del Río, Cuba. Revista Latinoamericana de Recursos Naturales, 12(2), 60-65.
43. Vega H. J. A. V., Landsberg, J., Bará, S., Paysen, T., & Santos, M. A. (2000). Efectos del fuego prescrito bajo arbolado de P. pinaster en suelos forestales de Galicia y Andalucía. Cuadernos de la Sociedad Española de Ciencias Forestales, (9), 123-136.WRB (2015). Base referencial mundial del recurso suelo 2014. Sistema internacional de clasificación de suelos para la nomenclatura de suelos y la creación de leyendas de mapas de suelos Actualización 2015. Informes sobre recursos mundiales de suelos 106. FAO, Roma.