El suelo es un recurso natural no renovable y su regeneración es muy lenta, siendo sometido constantemente a los procesos de destrucción y degradación. Es un elemento fundamental para la agricultura por suministrar agua y nutrientes a los cultivos, además, de tener la capacidad de proporcionar diversos servicios ecosistémicos: sostenibilidad social y ecológica, ciclaje de agua y nutrientes, seguridad alimentaria, adaptación y mitigación del cambio climático ¹.

El estudio de las propiedades biológicas del suelo y su relación con el contenido de materia orgánica se han convertido en buenos indicadores de las alteraciones que ocurren como resultado de su uso agrícola. Ambos aspectos son sensibles a los cambios de las condiciones del suelo y su afectación puede ser un indicador de contaminación, ofreciendo una información oportuna sobre las alteraciones de la calidad del mismo y permite evaluar el impacto del sistema de manejo ^2,3.

La degradación y la contaminación de los suelos, así como el descenso de la eficiencia de los sistemas de producción son algunos de los aspectos más importantes en la sostenibilidad agrícola. El manejo de las entradas orgánicas y de la calidad de la materia orgánica del suelo, representan componentes críticos de la productividad de los agroecosistemas de las regiones tropicales, en las que sus usos juegan un importante papel ^4,5.

En Cuba no es suficiente aún el conocimiento que se ha obtenido acerca del efecto de los usos agrícolas sobre la actividad biológica del suelo, el proceso de humificación del carbono y las concentraciones de cationes de metales pesados. Disponer de esa información puede constituir una valiosa herramienta para la toma de decisiones a la hora de definir un uso eficiente de los agroecosistemas en nuestro país.

El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de tres diferentes usos agrícolas (frutales, caña de azúcar y papa) de un suelo Ferralítico Rojo hidratado sobre sus propiedades biológicas, los contenidos y las propiedades de las sustancias húmicas y la disponibilidad de metales pesados.

Se seleccionaron tres sitios con suelo Ferralítico Rojo hidratado (FRRh) de la provincia Mayabeque, Cuba ⁶, con manejos de desigual intensidad de cultivo. Se eligió un primer sitio de coordenadas (N 23 ⁰ 00´21,3´´ y WO 82⁰ 09´2,3´´), ubicado en los terrenos de la Universidad Agraria de La Habana “El Mangal” (municipio San José de las Lajas), cultivado con plantas de mango (Mangífera índica), por más de 40 años, sin perturbación del suelo por labores agrícolas (simbolizado por FRR(M)). Un segundo sitio de coordenadas (N 22^o 45´50,08´´ y WO 81^o 55´30,2´´), localizado en el bloque # 0603, antiguo No 71 de la Cooperativa de Producción Agropecuaria (CPA) “Amistad Cuba-Nicaragua” (municipio San Nicolás de Bari), sembrado con caña de azúcar (Saccharum officinarum L), por más de 40 años (FRR(C)) y un tercer sitio experimental de coordenadas (N 22^o 46´04,7´´ y WO 81^o 55´57,4´´), situado en la Finca # 1 de la Unidad Básica de Producción (UBP) “Manuel Enrique Hernández Pena” (municipio San Nicolás de Bari), cultivado con papa (Solanum tuberasum L), en los últimos cinco años (FRR(P)).

En cada sitio se colectaron muestras en 15 puntos, de forma aleatoria, en una superficie de media hectárea, a una profundidad de 0-30 cm, para conformar muestras compuestas que se subdividieron en cinco porciones idénticas, para evaluar en ellas la respiración basal por el método respirométrico ⁷ y la masa microbiana por el método de Fumigación-Extracción ⁸. El cociente de actividad metabólica (q CO₂) se determinó mediante la relación entre la respiración basal y la cantidad de biomasa microbiana por unidad de tiempo (hora).

El contenido de carbono orgánico total (COT) en las muestras de suelo se determinó espectrofotométricamente, después de su oxidación con dicromato de potasio (calidad P.A.) de concentración 0,2 mol L^-1 en medio ácido sulfúrico 5 mol L^-1. La cantidad de Cr³⁺ producido en la reacción es proporcional a la cantidad de carbono orgánico. La relación entre la lectura de la absorbancia debida al Cr³⁺ y la masa de carbono se obtuvo previamente con una curva de calibración, utilizando diferentes cantidades de glucosa (P.A.). La extracción del carbono orgánico soluble (COS), de los ácidos húmicos (AH) y los ácidos fúlvicos (AF), así como la purificación de los AH, se realizó siguiendo la metodología de la Sociedad Internacional de Sustancias Húmicas ⁹. Algunos de los pasos fundamentales de ese procedimiento consisten en obtener la mezcla de AH y AF, tratando a la muestra con un medio acuoso alcalino. Posteriormente se separan los AH mediante coagulación acidificando la mezcla hasta pH<2, utilizando una disolución 6 mol L^-1 de ácido clorhídrico. Los AH aislados se lavan, se redisuelven y se coagulan nuevamente. La determinación del coeficiente óptico E₄/E₆ de los AH en una disolución de éstos en hidrógeno carbonato de sodio de c (NaHCO₃)= 0,05 mol L^-1, leyéndose las absorbancias a 465 y 665 nm en un Espectrofotómetro (RayLeigh UV-1601) ¹⁰. El valor del umbral de coagulación se determinó a partir de una disolución de los AH de 150 mg L ^-1 en c (NaHCO₃)= 0,05 mol L^-1 a pH=8, de la cual se tomaron volúmenes iguales que se pusieron en contacto con concentraciones crecientes de cloruro de calcio (CaCl₂, calidad PA) desde 1,25 mmol L^-1 hasta 18,75 mmol L^-1. Después de 24 horas de se detectó visualmente la menor concentración del CaCl₂, que provocó la coagulación de los ácidos húmicos ¹⁰. La acidez total y los grupos funcionales ácidos (carboxílicos y fenólicos) de los ácidos húmicos, previamente disueltos en hidróxido de sodio 0,1 mol L^-1, se determinaron mediante valoración potenciométrica, utilizando una disolución patrón de ácido clorhídrico.

El contenido pseudototal de los cationes de metales pesados (todos aquellos presentes en el suelo excepto los que forman parte de los minerales primarios), se evaluó con un Espectrofotómetro de Absorción Atómica (Rayleigh WFX-210) del laboratorio de Fisiología del Instituto de Ciencia Animal (ICA), después de una digestión de los suelos con agua regia ¹¹. Los valores obtenidos fueron comparados con lo informado para suelos y plantas ¹².

Se empleó un diseño aleatorizado en los tres usos agrícolas estudiados y todos los datos obtenidos se analizaron en el programa estadístico STATGRAPHICS Plus para Windows 5.1 ¹³. La comparación de medias fue realizada mediante la prueba de comparación múltiple de Tukey para p<0,05.

Los valores de la respiración basal (RBS), la biomasa microbiana (BMS) y el cociente de actividad metabólica (q CO₂) manifestaron diferencias significativas para los tres usos estudiados (Figura 1).

En lo que respecta a la biomasa microbiana y la respiración basal del suelo, el uso FRR (M), que es de baja actividad antrópica, presentó los valores superiores, lo que está asociado a una contenido mayor de carbono, aspecto que favorece la vida edáfica en este manejo, contribuyendo más a la sustentabilidad y la conservación biológica del suelo.

Los bajos valores de respiración y masa microbiana de los manejos FRR(C) y FRR(P), pueden estar asociados a la perturbación frecuente del medio edáfico, producida por un alto grado de antropización y una mayor intensidad en el manejo agrícola de estos agroecosistemas ^14,15. Lo anterior debe repercutir en contenidos mayores de cationes metálicos en estos manejos, lo que implicaría condiciones de estrés metálico, aspecto que parece ratificarse por los valores superiores del q CO₂ obtenido para estos usos. Todo lo descrito constituye una alerta a tener presente, ya que la preservación de la biota edáfica es imprescindible en el mantenimiento de la fertilidad de los agroecosistemas ¹⁶.

Con respecto a los contenidos de carbono orgánico total (COT), de carbono orgánico soluble (COS), en forma de AH (CAH) y en forma de AF (CAF) en los sitios estudiados con diferentes usos agrícolas, se registró una disminución considerable en FRR(C) y FRR(P) con respecto a FRR(M) (Figura 2).

Para el caso del COT y del COS se detectó una reducción de más del 50 % en los usos de mayor actividad antrópica (cultivos de la caña de azúcar y de la papa), con respecto a FRR (M).

Los resultados obtenidos en los usos FRR(C) y FRR(P) confirman la apreciable disminución que provoca la aplicación intensiva de labores agrícolas, en cuanto a la conservación del carbono, cuestión que se continúa informando en la literatura científica reciente ^17,18 en suelos agrícolas de otras regiones geográficas.

También se registró un comportamiento diferente en la proporción que representó el COS con respecto al COT, obteniéndose valores de 64,29 % en FRR(M), 23,14 % en FRR(C) y 21,8 % para el uso FRR(P). Lo anterior sugiere que los manejos intensivos, además de inducir una pérdida neta del carbono orgánico en el suelo, afectan el proceso normal de humificación. En condiciones tropicales, la sostenibilidad de la productividad agrícola y la seguridad alimentaria, se ven afectadas por las prácticas agrícolas que se realizan, en lo cual la conservación de la materia orgánica del suelo es un aspecto trascendental ¹⁹.

La afectación ocasionada al proceso normal de humificación del carbono orgánico del suelo se evidenció en las diferencias encontradas en el carbono, formando parte de los ácidos húmicos (CAH) y de los ácidos fúlvicos (CAF), al comparar los usos agrícolas estudiados. Además, la relación CAH/CAF, tanto en FRR(C) como en FRR(P), tiene un valor mucho menor que la unidad, lo que sugiere que la formación de AH está desfavorecida en comparación con FRR(M).

Lo encontrado con respecto al carbono guarda relación con lo obtenido en cuanto a actividad de microbiota.

Estos resultados reafirman lo informado en cuanto a las pérdidas de carbono y productividad agrícola en los horizontes superficiales en suelos Ferralíticos Rojos cubanos, utilizados en cultivos de pocas raíces ²⁰.

En los AH aislados de los suelos de los sitios en estudio se comprobaron diferencias en los valores del coeficiente óptico E₄/E₆ y el umbral de coagulación (Tabla 1).

Los valores del coeficiente óptico encontrados, se corresponden con el intervalo informado para este tipo de sustancia ¹⁰. Dado que el valor numérico de este indicador está en proporción inversa con el grado de condensación aromática de la estructura del ácido húmico ¹⁰, se comprobó que los AH perteneciente al uso FRR(M) poseen estructura con un mayor nivel de condensación aromática. Esta evidencia puede estar sustentada en la permanente contribución de la materia orgánica fresca, aportada por este tipo de uso agrícola y su ambiente edáfico menos perturbado, lo que propicia la actividad de la biota y mayor estabilidad estructural.

Por su parte, los valores del umbral de coagulación, reflejan también diferencias en la hidrofilicidad de los AH, ya que mientras mayor es la interacción con el agua se requieren concentraciones superiores del electrolito coagulante. Los AH del uso FRR(M) poseen la mayor hidrofilicidad, mientras los correspondientes a FRR(P) presentan un umbral de coagulación significativamente inferior. Esto constituye un riesgo en caso de producirse algún proceso de salinización, ya que los AH perderían su funcionabilidad en el sistema suelo-planta al coagular.

Los valores superiores encontrados en FRR(C) y FRR(P) para este indicador, unido a la disminución en el contenido de carbono orgánico y una inferior actividad de la biota como se ha comprobado, reflejan afectación en el proceso normal de humificación, lo que implica que está comprometida la capacidad productiva y su sostenibilidad en estos suelos ²¹.

Varios autores en estudios recientes ²², encontraron una situación semejante para manejos de cultivos varios y pastos naturales en suelos Ferralíticos de Mayabeque.

En cuanto al contenido de los grupos funcionales ácidos presentes en los ácidos húmicos extraídos de los suelos con diferentes manejos, se encontraron diferencias significativas entre los sitios objeto de estudio (Figura 3).

La disminución evidenciada en el contenido de grupos fenólicos de los AH en los manejos de actividad antrópica más intensa, confirma lo obtenido antes en cuanto al nivel de aromaticidad que reflejó el coeficiente E₄/E₆. De la misma manera el hecho de que en ellos sea menor la cantidad total de estos grupos ionizables está en estrecha correspondencia con lo hallado en cuanto al umbral de coagulación. Esto último además tiene una repercusión desfavorable en la contribución que el carbono humificado puede hacer a la capacidad de intercambio catiónico del suelo, aspecto muy relacionado con su fertilidad.

La determinación de los contenidos pseudototales de cationes de metales pesados Cd²⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ y Zn²⁺ manifestó también diferencias significativas entre los usos estudiados (Tabla 2).

Los valores obtenidos en el contenido pseudototal indicaron que en los usos intensivos FRR(C) y FRR(P) fueron encontrados valores significativamente superiores para los cationes Cu²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ y Zn²⁺, en comparación con FRR(M), que es de menor actividad antrópica.

En cuanto al incremento significativo en el contenido de Cu²⁺, respecto al suelo FRR(M), es probable que esté relacionado con la aplicación de productos fitosanitarios, basados en óxidos y sales de este metal. En esos suelos los valores encontrados superan a los obtenidos anteriormente para suelos Ferralíticos Rojos ²³, empleados en distintos sistemas de producción agrícola, lo que indica que en los años recientes ha continuado el incremento en sus niveles.

Los elevados contenidos de Pb²⁺ en los manejos FRR(C) y FRR(P), pudieran atribuirse al empleo de maquinaria agrícola con motores de combustión interna, así como a la quema en el caso del cultivo de la caña de azúcar.

En el caso del Cd²⁺ el suelo correspondiente a FRR(P) presentó un contenido pseudototal que supera incluso los valores de concentración, consideradas como límites permisibles en otras lugares del mundo; como por ejemplo, de 1 a 3 mg kg^-1 en la Unión Europea y 3 mg kg^-1 en Gran Bretaña ²⁴.

Todo lo anterior está relacionado a los manejos agrícolas con intensa actividad antrópica, que conllevan la aplicación de gran cantidad de agroquímicos y acciones fitosanitarias en ambos manejos, con reconocido riesgo agroambiental ²⁵. Estos resultados reafirman estudios publicados, que plantean que los suelos agrícolas están recibiendo elevadas cantidades de contaminantes del tipo metales pesados por prácticas agrícolas imprudentes y no adecuadas, provocando desordenes en las funciones del sistema suelo-planta ²⁶. Esta situación debe tomarse en cuenta a la hora de emplear estos suelos para la producción de alimentos de consumo humano, dados los niveles de toxicidad reconocidos en la literatura ²⁷.

En general los resultados obtenidos en este trabajo demuestran que la biomasa microbiana, la respiración del suelo, el carbono orgánico, las sustancias húmicas solubles y el contenido de cationes de metales pesados, son indicadores sensibles que pueden usarse para monitorear las modificaciones derivadas del manejo agrícola.

The soil is a non-renewable natural resource and its regeneration is very slow, being constantly subjected to the processes of destruction and degradation. It is a fundamental element for agriculture by supplying water and nutrients to crops, in addition to having the ability to provide various ecosystem services: social and ecological sustainability, water and nutrient cycling, food security, adaptation and mitigation of climate change ¹.

The study of the biological properties of the soil and its relationship with the content of organic matter have become good indicators of the alterations that occur as a result of its agricultural use. Both aspects are sensitive to changes in soil conditions and their involvement can be an indicator of contamination, offering timely information on the alterations of the quality of the same and allows the impact of the management system to be evaluated ^2,3.

The degradation and contamination of soils, as well as the decrease in the efficiency of production systems are some of the most important aspects in agricultural sustainability. The management of organic inputs and the quality of soil organic matter represent critical components of the productivity of agroecosystems in tropical regions, in which their uses play an important role ^4,5.

In Cuba, the knowledge that has been obtained about the effect of agricultural uses on the biological activity of the soil, the process of carbon humification and the concentrations of heavy metal cations is not yet sufficient. Having this information can be a valuable tool for decision making when defining an efficient use of agroecosystems in our country.

The objective of this work was to evaluate the effect of three different agricultural uses (fruit, sugarcane and potatoes) of a hydrated Ferralitic Red soil on its biological properties, the contents and properties of humic substances and the availability of heavy metals.

Three sites were selected with hydrated Red Ferralitic soil (FRRh) from the Mayabeque province, Cuba ⁶, with uneven crop intensity management. A first coordinate site was chosen (N 23 0 00´21,3´´ and WO 820 09´2,3´´), located on the land of the Agrarian University of Havana "El Mangal" (San José de Las Lajas municipality), cultivated with mango plants (Mangífera índica), for more than 40 years, without disturbance of the soil by agricultural work (symbolized by FRR (M)). A second coordinate site (N 22^o 45´50.08´´ and WO 81^o 55´30,2´´), located in block # 0603, former No. 71 of the Agricultural Production Cooperative (CPA) “Amistad Cuba- Nicaragua ”(San Nicolás de Bari municipality), planted with sugarcane (Saccharum officinarum L), for more than 40 years (FRR (C)) and a third experimental coordinate site (N 22^o 46´04,7´´ and WO 81^o 55´57,4´´), located in Farm # 1 of the Basic Production Unit (UBP) "Manuel Enrique Hernández Pena" (San Nicolás de Bari municipality), grown with potatoes (Solanum tuberasum L), in the last five years (FRR (P)).

In each site samples were collected at 15 points, randomly, on a surface of half a hectare, at a depth of 0-30 cm, to form composite samples that were subdivided into five identical portions, to evaluate in them the basal respiration by the respirometric method ⁷⁾ and the microbial mass by the Fumigation-Extraction method ⁸. The ratio of metabolic activity (q CO₂) was determined by the relationship between basal respiration and the amount of microbial biomass per unit of time (hour).

The total organic carbon (TOC) content in the soil samples was determined spectrophotometrically, after oxidation with potassium dichromate (P.A. quality) of concentration 0.2 mol L^-1 in sulfuric acid medium 5 mol L^-1. The amount of Cr³⁺ produced in the reaction is proportional to the amount of organic carbon. The relationship between the absorbance reading due to Cr³⁺ and the carbon mass was previously obtained with a calibration curve, using different amounts of glucose (P.A.). The extraction of soluble organic carbon (COS), humic acids (HA) and fulvic acids (FA), as well as the purification of HA, was carried out following the methodology of the International Society of Humic Substances ⁹. Some of the fundamental steps of this procedure consist in obtaining the mixture of HA and FA, treating the sample with an alkaline aqueous medium. The HA are subsequently separated by coagulation by acidifying the mixture to pH<2, using a 6 mol L^-1 solution of hydrochloric acid. The isolated HAs are washed, redissolved and coagulated again. The determination of the optical coefficient E₄/E₆ of the HA in a solution of these in sodium hydrogen carbonate of c (NaHCO₃) = 0.05 mol L^-1, the absorbances being read at 465 and 665 nm in a Spectrophotometer (RayLeigh UV- 1601) ¹⁰. The coagulation threshold value was determined from a solution of the HA of 150 mg L^-1 in c (NaHCO₃) = 0.05 mol L^-1 at pH=8, from which equal volumes were taken and placed in contact with increasing concentrations of calcium chloride (CaC_l2, PA quality) from 1.25 mmol L^-1 to 18.75 mmol L^-1. After 24 hours the lowest concentration of CaC_l2 was detected visually, which caused the coagulation of humic acids ¹⁰. The total acidity and acidic functional groups (carboxylic and phenolic) of humic acids, previously dissolved in 0.1 mol L^-1 sodium hydroxide, were determined by potentiometric titration, using a standard hydrochloric acid solution.

The pseudototal content of heavy metal cations (all those present in the soil except those that are part of the primary minerals), was evaluated with an Atomic Absorption Spectrophotometer (Rayleigh WFX-210) from the Physiology Laboratory of the Institute of Animal Science (ICA), after digestion of soils with royal water ¹¹. The values obtained were compared with what was reported for soils and plants ¹².

A randomized design was used in the three agricultural uses studied and all the data obtained were analyzed in the statistical program STATGRAPHICS Plus for Windows 5.1 ¹³. The comparison of means was performed using the Tukey multiple comparison test for p <0.05.

The values of basal respiration (RBS), microbial biomass (BMS) and the metabolic activity ratio (q CO₂) showed significant differences for the three uses studied (Figure 1).

With regard to microbial biomass and basal soil respiration, the use of FRR (M), which is of low anthropic activity, presented higher values, which is associated with a higher carbon content, a life-enhancing aspect Edaphic in this management, contributing more to the sustainability and biological conservation of the soil.

The low values of respiration and microbial mass of the FRR (C) and FRR (P), can be associated with frequent disturbance of the edaphic environment, produced by a high degree of anthropization and a greater intensity in the agricultural management of these agroecosystems ^14-15. The above should have an impact on higher contents of metal cations in these operations, which would imply conditions of metallic stress, an aspect that seems to be ratified by the higher values of the CO₂ obtained for these uses. Everything described constitutes an alert to keep in mind, since the preservation of the edaphic biota is essential in maintaining the fertility of agroecosystems ¹⁶.

With respect to the contents of total organic carbon (COT), soluble organic carbon (COS), in the form of HA (CAH) and in the form of FA (CAF) in the sites studied with different agricultural uses, there was a considerable decrease in FRR (C) and FRR (P) with respect to FRR (M) (Figure 2).

In the case of COT and COS, a reduction of more than 50 % was detected in the uses of greater anthropic activity (sugarcane and potato crops), with respect to FRR (M).

The results obtained in the uses FRR (C) and FRR (P) confirm the appreciable decrease caused by the intensive application of agricultural work, in terms of carbon conservation, an issue that continues to be reported in recent scientific literature ^(17,18 on agricultural soils in other geographical regions.

A different behavior was also recorded in the proportion that the COS represented with respect to the COT, obtaining values of 64.29 % in FRR (M), 23.14 % in FRR (C) and 21.8 % for FRR use (P). This suggests that intensive management, in addition to inducing a net loss of organic carbon in the soil, affects the normal humification process. Under tropical conditions, the sustainability of agricultural productivity and food security are affected by the agricultural practices that are carried out, in which the conservation of soil organic matter is a transcendental aspect ¹⁹.

The affectation caused to the normal process of humification of the organic carbon of the soil was evidenced in the differences found in the carbon, forming part of humic acids (CAH) and fulvic acids (CAF), when comparing the agricultural uses studied. In addition, the CAH/CAF ratio, both in FRR (C) and FRR (P), has a much lower value than unity, suggesting that the formation of HA is disadvantaged compared to FRR (M).

What was found with respect to carbon is related to what was obtained in terms of microbiota activity.

These results reaffirm what has been reported regarding carbon losses and agricultural productivity in surface horizons in Cuban Red Ferralitic soils, used in low-root crops ²⁰.

In the HA isolated from the soils of the sites under study, differences in the values of the optical coefficient E₄/E₆ and the coagulation threshold were found (Table 1).

The optical coefficient values found correspond to the range reported for this type of substance ¹⁰. Since the numerical value of this indicator is in inverse proportion to the degree of aromatic condensation of the structure of humic acid ¹⁰, it was found that the HA belonging to the FRR (M) use has a structure with a higher level of aromatic condensation. This evidence may be supported by the permanent contribution of fresh organic matter, contributed by this type of agricultural use and its less disturbed edaphic environment, which favors the activity of biota and greater structural stability.

On the other hand, the coagulation threshold values also reflect differences in the hydrophilicity of HA, since the greater the interaction with water, higher concentrations of the coagulating electrolyte are required. The HA of the FRR (M) use have the highest hydrophilicity, while those corresponding to FRR (P) have a significantly lower coagulation threshold. This constitutes a risk in the event of any salinization process, since the HA would lose their functionality in the soil-plant system when coagulating.

The higher values found in FRR (C) and FRR (P) for this indicator, together with the decrease in the organic carbon content and a lower biota activity as it has been proven, reflect affectation in the normal humification process, which implies that productive capacity and its sustainability in these soils are compromised ^21).

Several authors in recent studies ²², found a similar situation for handling various crops and natural pastures in Ferralitic soils of Mayabeque.

Regarding the content of the acid functional groups present in humic acids extracted from soils with different management, significant differences were found between the sites under study (Figure 3).

The evidenced decrease in the content of phenolic groups of HA in the most intense anthropic activity management confirms what was obtained before in terms of aromaticity reflected in the E₄/E₆ coefficient. In the same way, the fact that in them the total amount of these ionizable groups is smaller is in close correspondence with that found in terms of the coagulation threshold. The latter also has an unfavorable impact on the contribution that humified carbon can make to the cation exchange capacity of the soil, an aspect closely related to its fertility.

The determination of the pseudototal contents of Cd²⁺, Cu²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ and Zn²⁺ heavy metal cations also showed significant differences between the studied uses (Table 2).

The values obtained in the pseudototal content indicated that in the intensive uses FRR (C) and FRR (P) were found significantly higher values for the cations Cu²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ and Zn ²⁺, compared to FRR (M), which is lower anthropic activity

As for the significant increase in the content of Cu ²⁺ with respect to the ground FRR (M), it is probably related to the application of pesticides, based oxides and salts of this metal. In these soils the values found outperform those obtained previously for Red Ferrallitic soils ²³, employed in various farming systems, soil indicating that in recent years has continued to increase its levels.

The high contents of Pb²⁺ in the FRR (C) and FRR (P) operations could be attributed to the use of agricultural machinery with internal combustion engines, as well as to burning in the case of sugarcane cultivation.

In the case of Cd ²⁺ the corresponding ground FRR (P) presented a pseudototal content that exceeds even the concentration values, considered permissible limits in other places of the world; such as 1 to 3 mg kg^-1 in the European Union and 3 mg kg^-1 in Great Britain ²⁴.

All of the above is related to agricultural management with intense anthropic activity, which entails the application of a large number of agrochemicals and phytosanitary actions in both management, with recognized agro-environmental risk ²⁵. These results reaffirm published studies, which suggest that agricultural soils are receiving high amounts of heavy metal contaminants due to reckless and inappropriate agricultural practices, causing disorders in the functions of the soil-plant system ²⁶. This situation must be taken into account when using these soils for the production of food for human consumption, given the toxicity levels recognized in the literature ²⁷.

In general, the results obtained in this work demonstrate that microbial biomass, soil respiration, organic carbon, soluble humic substances and the content of heavy metal cations are sensitive indicators that can be used to monitor changes derived from agricultural management.