Cambios en las propiedades físicas de un suelo Feozem flúvico cámbico por el uso agrícola

INTRODUCCIÓN

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La degradación del suelo ha aumentado considerablemente, debido al cultivo intensivo con aplicación de técnicas como: quimización, mecanización y riego. En el año 1990, se evidenció que la degradación del suelo en el mundo aumentó de 6 % en el período 1900-1945, hasta 17 % entre los años 1945-1990, como resultado de la industrialización y la Revolución Científico Técnica en la Agricultura (11. Oldeman, I. R., Van Egelen, V. W. y Pulles, J. R. 1990: The extent of human induced soil degradation. ISRIC, Wageningen. The Netherlands.).

Uno de los problemas más importantes en la degradación de los suelos, lo constituye el cultivo continuado con aplicación del riego, fertilizantes y mecanización, lo cual conlleva a las pérdidas de carbono orgánico del suelo (COS), el cambio de sus propiedades físicas como la destrucción de los microagregados y la estructura original del suelo, aumento del factor de dispersión y la compactación del suelo (22. Hernández, A., Morales, M., Cabrera, A., Ascanio, M.O., Vargas, D., Borges, Y., Funes Monzote, F., Bernal, A. y González, P.J. 2014. Degradación de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de las provincias Mayabeque y Artemisa por el cultivo continuado. Algunos resultados sobre su mejoramiento. Editorial INCA, ISBN: 978-959-7023-67-8. Mayabeque, Cuba, 158p.-44. Hernández, A., Morales, M., Carnero, G., Hernández, Y., Terán, Z., Grandio, D., Bojórquez, J.I., Bernal, A., García, J.D. y Terry, E. 2020: Nuevos Resultados sobre el cambio de las propiedades de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la “Llanura Roja de la Habana”. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas del Ministerio de Educación Superior de Cuba. Ediciones INCA. ISBN: 978-959-7258-04-9, 159p.). En las regiones tropicales, la degradación del suelo ocurre de forma más intensa, debido a las condiciones climáticas de precipitación y temperatura (55. Olivera D., Hernández A., Rodríguez M., Lizcano R., Calero, A. y Peña K. 2018: Effects of land-use change on Nitisols properties in a tropical climate. Revista Facultad Nacional de Agronomía. Vol. 71, Núm. 3 (2018).).

En la provincia de Manabí, Ecuador, no se reportan resultados notables hasta el momento, sobre todo, en diferentes provincias. Por ejemplo, recientemente, se presentan resultados sobre el cambio de las propiedades del suelo según su uso, en la Parroquia Membrillo, provincia de Manabí (66. Hernández Jiménez, A., Vera Macías, L., Naveda Basurto C.A., Véliz Montano, F.W., Guzmán Cedeño, A.M., Vivar Arrieta, M., Zambrano T.R., Mesías Gallo, F., Ormaza, K., León Aguilar, R.V. y López Alava, G.A. Variaciones en algunas propiedades del suelo por el cambio de uso de la tierra, en las partes media y baja de la microcuenca Membrillo, Manabí, Ecuador. Revista Cultivos Tropicales, 2017, ISSN 0258-5936. Vol. 38 No.1, pp. 50-56.).

Otros resultados obtenidos en los últimos años es el estudio de las características, las propiedades y la distribución de los suelos del sistema Carrizal Chone, en la provincia de Manabí, que tiene una superficie de 7233,7 ha (77. Vera Macías, L.R., Mesías Gallo, F.W., Cedeño Sacón, A.F., Guzmán Cedeño, A.M., Hernández Jiménez, A. y Zambrano Pazmiño, D.E. 2017: Aportes al conocimiento edafológico para lograr la agricultura sostenible del sistema Carrizal-Chone. 1ra edición. Editorial Humus. Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí. Calceta, Manabí, Ecuador. ISBN: 974-9942-773-04-3. 188p.). Esta llanura situada en la parte norte de la provincia, tiene como formación natural, suelos Feozem (que ocupa un territorio de 2107 ha) y Fluvisoles (con una superficie de 3787 ha), en condiciones naturales o conservadas y, en la mayoría de estos, se viene cultivando hace años, lo que trae como resultado que los suelos presentan deterioro por la antropogénesis, con cambio en sus propiedades, sobre todo, en el contenido de materia orgánica del suelo (88. Mesías Gallo, F.M., Hernández Jiménez, A., Vera Macías, L.R. Guzmán Cedeño, A.M., Cedeño Sacón, A.F. 2019: Contenido en las reservas de Carbono Orgánico en las llanuras del Sistema Carrizal-Chone, Manabí, Ecuador. Cultivos Tropicales 2019, Volumen 39, No. 4.).

El objetivo de este trabajo es obtener resultados sobre el cambio de las propiedades físicas del suelo Feozem flúvico y cámbico, por el cultivo continuado.

MATERIALES Y MÉTODOS

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Teniendo en cuenta el principio genético comparativo dokuchaviano, de comparar suelos lo más natural o conservado posible, con los cultivados, por ecosistemas, para poder diagnosticar los cambios de sus propiedades por la influencia antropogénica (99. Dobrovolskii, G.V. y Urusevskaya, M.S. 2006: Geografía de Suelos (en ruso). Editorial Nauka (Ciencia). ISBN: 5-211-05220-X; ISBN: 5-02-035763-4, 458p.); se estudian las características de dos perfiles de suelo. Uno de ellos, Feozem flúvico y cámbico (perfil 1), que representa la formación natural del suelo, bajo una asociación de árboles de guaba machete (Inga feuilleei) y café (Coffea arábiga); el otro (perfil 2), era el mismo suelo, pero bajo cultivo intensivo durante 18 años. Las descripciones de ambos perfiles se hacen por el Manual para la cartografía de suelos y la descripción de perfiles de suelos (1010. Vera L., Hernández A., Mesías F., Guzmán A. y Cedeño F. 2017: Manual para la cartografía de suelos y la descripción de perfiles de suelos adaptado a las características de los suelos de la parte centro norte de Manabí). 1ra edición. Editorial Humus. Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí. Calceta, Manabí, Ecuador. ISBN: 978-9942-773-08-1. 76p.).

Los análisis se realizaron en el Laboratorio de Análisis de Suelos de la Facultad Agrícola de la Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí (ESPAM). Estos son: composición mecánica por el método de la pipeta, aplicando pirofosfato de sodio para eliminar la materia orgánica y romper los microagregados del suelo y el hidróxido de sodio como dispersante, la textura por el triángulo textural de la Soil Taxonomy (1111. Soil Survey Staff. 2014. Claves para la Taxonomía de Suelos. Undécima Edición. Washington DC. Natural Resources Conservation Service. Departamento de Agricultura de los Estados Unidos. 365 p.). La composición de microagregados por el método de la pipeta, pero sin destruir los microagregados. Teniendo en cuenta la composición de las partículas mecánicas con y sin eliminación de materia orgánica, se calcula el coeficiente de dispersión del suelo. La densidad de volumen se realiza en campo por el método de los cilindros, utilizando cilindros de 10 cc de volumen y la humedad, tomando muestras con pesafiltros y con calentamiento en estufa a 105 ºC, hasta masa constante.

La clasificación de suelos que se utiliza en este trabajo es la referida en el World Reference Base (1212. IUSS working group WRB, 2014: Base Referencial Mundial del recurso suelo. Informes sobre recursos mundiales de suelos 106. ISBN: 978-92-5-108369-7, 181p.). En las descripciones de los perfiles se utilizan los siguientes subindicadores para los horizontes (1010. Vera L., Hernández A., Mesías F., Guzmán A. y Cedeño F. 2017: Manual para la cartografía de suelos y la descripción de perfiles de suelos adaptado a las características de los suelos de la parte centro norte de Manabí). 1ra edición. Editorial Humus. Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí. Calceta, Manabí, Ecuador. ISBN: 978-9942-773-08-1. 76p.): m: mullido; p: perturbado; camb: cámbico; s: de sand, quiere decir que el horizonte Cs es arenoso.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

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El estudio realizado comienza por las descripciones de dos perfiles seleccionados, uno cerca del otro, bajo diferentes coberturas. La descripción del perfil de suelo es uno de los pasos más importantes que debe enfrentar el edafólogo. Por una parte, es el primer contacto que tiene con los suelos que puedan existir en la región de estudio y, por otra, el perfil de suelo se manifiesta a través de su morfología, en la cual se presenta una serie de propiedades que son el resultado de la formación del suelo (génesis) y de la influencia antropogénica, si esta existe (1313. Guerasimova M.I. and Khitrov N.B. 2016: Morphological soil description for classifying and interpreting their genesis. Byulletin Pochvennogo Instituta imeni -V.V. Dokuchaeva, Moscow. ISSN: 0156-1694. pp. 8-16.-1515. Socarrás ArmenterosY., Hernández Jiménez A., Terry Alfonso A., González Cañizares P.J., Sánchez Iznaga A.L y Delgado Cabrera O. 2019: Cambios en las propiedades morfológicas de suelos Pardos Sialíticos sometidos a diferentes manejos agrícolas en Cuba. IDESIA (Chile) Septiembre, 2019. Volumen 37, Nº 3. Páginas 47-53.).

Descripción de los perfiles de suelos estudiados

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No. Perfil: 1

Fecha: 2 de agosto de 2018

Descrito por: Alberto Hernández, Dilmo J. García, Geoconda López, Leonardo Vera y Freddy Mesías

Clasificación del suelo:

Soil Taxonomy (Soil Survey Staff, 2010): Fluventic Haplustoll
WRB (IUSS Working Group World Reference Base, 2014): Feozem flúvico y cámbico.
Localización: Tomado en el Campus de la ESPAM, en suelo conservado bajo arboleda de Guaba machete (Inga feuilleei) con café (Coffea arabiga)
Altura (msnm): 25
Parroquia Calceta
Cantón: Bolívar
Provincia: Manabí
País: Ecuador
Factores de formación
Posición fisiográfica del lugar: Llano
Topografía del terreno circundante: Llano con formación de terrazas aluviales
Microrrelieve: No se observa
Pendiente donde se tomó el perfil: 2 %
Vegetación o uso de la tierra: Arboleda de guaba machete (Inga feuilleei) con café Coffea arabiga)
Clima: Tropical subhúmedo
Precipitación anual: 1200 mm; Temperatura media anual: 25 ^ºC
Material de origen: Sedimentos aluviales
Tiempo: Cuaternario reciente
Drenaje: Bien drenado

Descripción del perfil:

Horizonte	Profundidad (cm)	Descripción
Am	0-22	Color 10YR2/1, negro, franco arcilloso, estructura de bloques subangulares que se desmenuzan en granular y nuciforme, consistencia friable, fresco, con muchos poros, buena cantidad de raíces, sin reacción al HCl, transición algo notable.
B camb.	22-41	Color 10YR3/2, pardo grisáceo muy oscuro, textura franco arcillo arenoso, estructura de bloques subangulares pequeños, friable, ligeramente húmedo, un poco menos poroso, con buena cantidad de raíces, sin reacción al HCl, transición notable
Cs	> 41	Color 10YR4/3, pardo, textura arenosa a franco arenosa, estructura de bloques angulares muy poco estables, friable a suelto, ligeramente húmedo, muy poroso, con pocas raíces, sin reacción al HCl.

El suelo está cubierto por capa de hojarasca. En la superficie hay capa delgada de 2-3 mm de materia orgánica en descomposición. Tanto por la estructura como por el color oscuro en superficie se diagnostica el horizonte A como mólico y el B como cámbico; además, tiene propiedades flúvicas, por el cambio textural por el perfil. Por estos diagnósticos el suelo se clasifica como Feozem flúvico y cámbico, según 12.

No. Perfil: 2

Fecha: 2 de agosto de 2018

Descrito por: Alberto Hernández, Dilmo J. García, Geoconda López, Leonardo Vera y Freddy Mesías

Clasificación del suelo:

Soil Taxonomy (Soil Survey Staff, 2010): Aquic Haplustept
WRB (IUSS Working Group World Reference Base, 2014): Cambisol flúvico
Localización: En el Área Convencional del Campus de la ESPAM.
Altura (msnm): 25
Parroquia. Calceta
Cantón: Bolívar
Provincia: Manabí
País: Ecuador
Factores de formación
Posición fisiográfica del lugar: Llano
Topografía del terreno circundante: Llano con formación de terrazas aluviales
Microrrelieve: Algo irregular por las araduras, con terrones medianos y grandes en superficie
Pendiente donde se tomó el perfil: Menos de 1 %
Vegetación o uso de la tierra: Cultivo continuado, terreno preparado para sembrar
Clima: Tropical subhúmedo
Precipitación anual: 1200 mm; Temperatura media anual: 25 ⁰C
Material de origen: Sedimentos aluviales
Tiempo: Cuaternario reciente
Drenaje: Moderadamente drenado

Descripción del perfil:

Horizonte	Profundidad (cm)	Descripción
IA₁₁p	0-14	Color 10YR7/1, gris claro en la parte de afuera del bloque y 10YR2/2, pardo muy oscuro, en la parte interna, textura franco arcillosa, estructura bloques prismáticos de 5-10 cm, estables, consistencia compactado, fresco, medianamente poroso, con algunos poros gruesos, escasas raíces finas, sin reacción al HCl, transición notable.
IA₁₂	14-22	Color 10YR2/1, negro, textura franco arcillosa, estructura de bloques subangulares de 3-5 cm que se desmenuza en granular y nuciforme, consistencia friable, ligeramente a medianamente húmedo, poroso, con poros gruesos y medianos, con escasas raíces gruesas, sin reacción al HCl, transición notable.
IBcamb	22-43	Color 10YR3/2, pardo grisáceo muy oscuro, textura franco, estructura poliédrica pequeña de 3-5 cm de largo, que se desmenuza en nuciforme, consistencia friable, medianamente húmedo, con mucha porosidad, con poros gruesos y medianos, con raíces escasas medianas, sin reacción al HCl, transición notable.
IICs₁	43-67	Color 10YR4/3, pardo, textura franco arenoso, estructura bloques angulares de 5-7 cm muy poco estables, consistencia suelta, húmedo, poroso, con muy escasas raíces, sin reacción al HCl, transición poco notable.
IICs₂	67-91	Color igual al horizonte anterior, 10YR4/3, pardo textura arena francosa, estructura bloques angulares de mayor tamaño muy poco estables, consistencia suelta, un poco más húmedo, poroso, con algunas raíces, sin reacción al HCl, transición notable.
IIIC	91-120	Color 10YR4/1, gris oscuro, franco a franco arcilloso, estructura de bloques subangulares de 5 cm, poco estables, consistencia friable, muy húmedo, poroso, sin raíces, sin reacción al HCl.

Este suelo tiene los siguientes diagnósticos: el horizonte A perdió sus propiedades buenas de mólico y no puede clasificarse como Feozem; además, presenta un horizonte B cámbico y cambio textural a partir de 43 cm que le confiere el diagnóstico de propiedades flúvicas, por lo que el Grupo Referencial de Suelo (GRS) es Cambisol.

Cambios en algunas propiedades físicas del suelo

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Estructura y consistencia del suelo en el horizonte A

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La estructura del suelo es una de las características más importantes para su diagnóstico. Una buena estructura es síntoma de un buen contenido en materia orgánica y actividad biológica del suelo (1616. Pozzi C., Rodrígue B.J., Zotarelli L., Broddey, R.M. y Urquiaga, S. 2006: Cambios en las reservas de C en áreas de producción de granos. Evaluación del impacto del manejo de suelo (en portugués). En Manejo Sistemas Agrícolas, Bruno Alvés et al., EMBRAPA. ISBN: 85-87578-13-8, pp. 35-58.). En el perfil 1, bajo vegetación de árboles y plantación de café, con un aporte anual de hojarasca al suelo, la estructura del horizonte A es del tipo granular y nuciforme; sin embargo, en el perfil 2, en este mismo horizonte es de bloques prismáticos. Esto es indicador que el perfil 2, bajo cultivo intensivo durante 18 años, ha perdido su estructura original (44. Hernández, A., Morales, M., Carnero, G., Hernández, Y., Terán, Z., Grandio, D., Bojórquez, J.I., Bernal, A., García, J.D. y Terry, E. 2020: Nuevos Resultados sobre el cambio de las propiedades de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la “Llanura Roja de la Habana”. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas del Ministerio de Educación Superior de Cuba. Ediciones INCA. ISBN: 978-959-7258-04-9, 159p.). El cambio de la estructura natural del suelo por el cultivo continuado pudiera catalogarse como antropogénica, como bien plantean algunos autores (44. Hernández, A., Morales, M., Carnero, G., Hernández, Y., Terán, Z., Grandio, D., Bojórquez, J.I., Bernal, A., García, J.D. y Terry, E. 2020: Nuevos Resultados sobre el cambio de las propiedades de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la “Llanura Roja de la Habana”. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas del Ministerio de Educación Superior de Cuba. Ediciones INCA. ISBN: 978-959-7258-04-9, 159p.,1717. Rozanov B.G. 1983: Morfología del Suelo (en ruso). Editorial Universidad Estatal de Moscú, UDK 577.4. 320p.).

Acorde a esta característica se manifiesta la consistencia de este horizonte, determinada en el campo (1010. Vera L., Hernández A., Mesías F., Guzmán A. y Cedeño F. 2017: Manual para la cartografía de suelos y la descripción de perfiles de suelos adaptado a las características de los suelos de la parte centro norte de Manabí). 1ra edición. Editorial Humus. Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí. Calceta, Manabí, Ecuador. ISBN: 978-9942-773-08-1. 76p.). Mientras que, en el perfil 1, conservado, la consistencia es friable, en el perfil 2, antropizado, es compacta; es decir, la consistencia del suelo se empeora en el perfil 2, bajo cultivo continuado.

Composición mecánica, de microagregados y factor de dispersión

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En la Tabla 1 se muestran los datos de la composición mecánica de ambos perfiles, en los que se observa que hay un contenido relativamente alto en las fracciones limosas, pero en el Perfil 1, a partir de los 41 cm de profundidad, hay un cambio de textura muy marcado, con predomino de las fracciones arenosas. Este cambio textural en el perfil 2 ocurre a los 43 cm de profundidad. En ambos casos, este cambio textural demuestra el carácter flúvico en ambos perfiles, según la clasificación de suelos (1212. IUSS working group WRB, 2014: Base Referencial Mundial del recurso suelo. Informes sobre recursos mundiales de suelos 106. ISBN: 978-92-5-108369-7, 181p.).

Estos resultados demuestran que la textura del suelo por el cultivo continuado no cambia en un período relativamente corto (1818. Varallyay G. 1980: Types of soil processes and changes. In Global Soil Changes. IIASA. Laxemburg, Austria, pp.41-62.), a no ser que el suelo esté sometido a procesos erosivos.

Tabla 1. Composición mecánica de las partículas (en %) y textura del suelo

Perfil de suelo	Horizonte	Profundidad (cm)	Arcilla	Limo	Arena	Textura
1	IAm	0-22	24,8	29,6	45,6	Loam
	IB camb.	22-41	26,4	50,4	23,2	Silty loam
	IICs	> 41	5,6	8,8	85,6	Loamy sand
2	IA₁₁p	0-14	33,6	56,0	10,4	Silty clay loam
	IA₁₂	14-22	32,0	49,6	18,4	Silty clay loam
	IBcamb	22-43	34,4	47.2	18,4	Silty clay loam
	IIC₁s	43-67	8,0	24,0	68,0	Sandy loam
	IIC₂s	67-91	8,0	30,4	60,8	Sandy loam
	IIICg	91-120	17,6	57.6	24,8	Silty loam

En la Tabla 2 se presentan los resultados de la composición mecánica en el análisis de microagregados, así se obtiene la cantidad de arcilla dispersa que no se encuentra en los microagregados. Con la relación entre el contenido en arcilla en el análisis mecánico y de microagregados se obtiene el factor de dispersión del suelo, ya que cuando hay mayor contenido en arcilla dispersa en el análisis de microagregados este factor es mayor y demuestra que no hay una buena estructura del suelo, como ocurre en los suelos Ferralíticos de Cuba (22. Hernández, A., Morales, M., Cabrera, A., Ascanio, M.O., Vargas, D., Borges, Y., Funes Monzote, F., Bernal, A. y González, P.J. 2014. Degradación de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de las provincias Mayabeque y Artemisa por el cultivo continuado. Algunos resultados sobre su mejoramiento. Editorial INCA, ISBN: 978-959-7023-67-8. Mayabeque, Cuba, 158p.).

Tabla 2. Composición de microagregados del suelo

No. Perfil	Horizonte	Profundidad (cm)	Arcilla %	Limo %	Arena %
1	IAm	0-22	12,0	40,0	48,0
	IB camb.	22-41	11,2	58,4	30,4
	IICs	> 41	2,4	9,6	88,0
2	IA₁₁p	0-14	23,2	48,0	28,8
	IA₁₂	14-22	19,2	53,1	27,7
	IBcamb	22-43	27,2	55,2	17,6
	IIC₁s	43-67	6,4	17,6	76,0
	IIC₂s	67-91	8,8	21,6	69,6
	IIICg	91-120	9,6	68,0	22,4

En la Tabla 3 se muestran los valores del factor de dispersión de ambos perfiles. En primer lugar, se destaca un valor mucho más alto en el perfil 2, para la profundidad de 0-18 cm, que se corresponde con el diagnóstico de campo, que esta parte del suelo está degradado por el cultivo continuado. En este perfil 2, en la profundidad de 14-22 cm, disminuye el factor de dispersión, correspondiendo con la parte residual del antiguo horizonte mólico que no se ha degradado aún.

Tabla 3. Cálculo del Factor de Dispersión de los dos perfiles

No. Perfil	Horizonte	Profundidad (cm)	% Arcilla en microagregados	% Arcilla en composición mecánica	Factor de dispersión (k)
1	IAm	0-22	12,0	24,8	48,3
	IB camb.	22-41	11,2	26,4	42,4
	IICs	> 41	4,4	5,6	78,5
2	IA₁₁p	0-14	23,2	33,6	69,0
	IA₁₂	14-22	15,8	32,0	49,4
	IBcámbico	22-43	19,2	34,4	55,8
	IIC₁s	43-67	6,4	8,0	80,0
	IIC₂s	67-91	6,8	8,0	85.0
	IIICg	91-120	9,6	17,6	54,5

En los horizontes arenosos, en ambos perfiles, el contenido en arcilla es muy escaso, casi toda está dispersa, con altos valores de dispersión en ambos perfiles. El problema es que la fracción arenosa no captura carbono (1919. Bojórquez Serrano, J.I. y Hernández Jiménez, A. 2017. El Carbono en los Suelos. Curso de Postgrado impartido en la Universidad de Nayarit, México.); por tanto, no hay una formación de estructura buena en estos horizontes, por lo que el poco contenido en arcilla está casi toda dispersa.

Contenido en humedad y densidad de volumen

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En la Tabla 4, se muestran los datos de humedad de campo en los dos perfiles y los valores de la densidad de volumen.

Tabla 4. Datos de Humedad y Densidad de Volumen en los dos perfiles estudiados

No. Perfil	Horizonte	Profundidad (cm)	W (%)	Dv (Mg m^-3)
1	IA₁₁p	0-14	13,0	1,44
	IA₁₂	14-22	34,1	1,10
	IBcamb	22-43	38,0	1,11
	IIC₁s	43-67	32,0	1,06
	IIC₂s	67-91	30,0	1,08
	IIICg	91-120	46,0	0,95
2	IAm	0-22	21,0	1,22
	IB camb.	22-41	25,0	1,18
	IICs	> 41	22,0	1,15

Densidad de volumen (Dv), Humedad (W)

En el perfil 1, es notable el contenido en humedad, muy bajo, del espesor 0-14 cm del perfil del suelo muy cultivado, correspondiendo con una densidad de volumen más alta, de 1,44 Mg m^-3, debido a los bloques prismáticos que se forman en la superficie por la antropogénesis, con una consistencia compactada.

La formación de estos bloques tiene relación con el aumento de la arcilla dispersa, debido a la destrucción de los microagregados por la pérdida de carbono orgánico en el suelo, con el cultivo continuado; lo que en Cuba nombran como “evolución agrogénica del suelo” y se aplica en la Clasificación de Suelos de Cuba (2020. Hernández Jiménez, A., Pérez Jiménez, J.M., Bosch Infante, D. y Castro Speck, N. 2019: Clasificación de los Suelos de Cuba 2015. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas e Instituto de Suelos. Cultivos Tropicales. Vol. 40. No.). En síntesis, el cultivo continuado del suelo con aplicación de fertilizantes y riego, conlleva al deterioro de sus propiedades físicas, como se ha demostrado en suelos de otros ecosistemas tropicales, como en Cuba (2121. Bernal Fundora, A y Hernández Jiménez, A. 2017: Influencia de diferentes sistemas de uso del suelo sobre su estructura. Cultivos Tropicales, 2017, vol. 38, no. 4, pp. 50- 5. ISSN impreso: 0258-5936 ISSN digital: 1819-4087.,2222. Hernández-Jiménez, A., Vargas-Blandino, D., Bojórquez-Serrano, J.I., García-Paredes, J.D., Madueño-Molina, A. y Morales-Díaz, M. 2017: Carbon losses and soil property changes in ferralic Nitisols from Cuba under different coverages. Scientia Agricola v.74, n.4, p.259-348, 2017.), Amazonía brasileña (2323. Melo, V.F.; Orrutéa, A.G.; Motta, A.C.V.; Testoni, S.A. 2017. Land use and changes in soil morphology and physical chemical properties in Southern Amazon. Rev Bras Cienc Solo, 41: e0170034) y en Campeche, México (2424. Medina-Méndez J, Volke-Haller VH, González-Ríos J, Galvis-Spínola A, Santiago-Cruz MJ, Cortés-Flores JI. Cambios en las propiedades físicas del suelo a través del tiempo en los sistemas de maíz bajo temporal y mango bajo riego en luvisoles del estado de Campeche. Ecosistemas y Recursos Agropecuarios [Internet]. 2006 [cited 2017 Mar 13];22(2):175-89. Available from: http://148.236.18.64/era/index.php/rera/article/view/320 ).

CONCLUSIONES

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En el suelo Feozem flúvico y cámbico, del ecosistema de la llanura Carrizal-Chone, provincia de Manabí, Ecuador, por el cultivo continuado se deterioran las propiedades físicas del suelo, principalmente, en el horizonte superior húmico acumulativo, en el cual se pierde la condición de horizonte mólico. Por la influencia antropogénica, el suelo original Feozem lúvico y cámbico pasa a ser Cambisol flúvico.

RECOMENDACIONES

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Es necesario la producción de alimentos en este ecosistema, por lo que hace falta encaminar investigaciones para la aplicación de bioinsumos que mantengan o mejoren las propiedades de estos suelos, cuando se encuentran bajo cultivo.
Se recomienda utilizar compost o humus de lombriz, para las enmiendas con bioinsumos del suelo degradado, o en producción.

RESULTS AND DISCUSSION

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The study starts with the descriptions of two selected profiles, one close to the other under different coverages. The description of the soil profile is one of the most important steps that the soil scientist has to face. On the one hand, it is the first contact he has with the soils that may exist in the study region and, on the other hand, the soil profile manifests itself through its morphology, which presents a series of properties that are the result of soil formation (genesis) and anthropogenic influence, if any (1313. Guerasimova M.I. and Khitrov N.B. 2016: Morphological soil description for classifying and interpreting their genesis. Byulletin Pochvennogo Instituta imeni -V.V. Dokuchaeva, Moscow. ISSN: 0156-1694. pp. 8-16.-1515. Socarrás ArmenterosY., Hernández Jiménez A., Terry Alfonso A., González Cañizares P.J., Sánchez Iznaga A.L y Delgado Cabrera O. 2019: Cambios en las propiedades morfológicas de suelos Pardos Sialíticos sometidos a diferentes manejos agrícolas en Cuba. IDESIA (Chile) Septiembre, 2019. Volumen 37, Nº 3. Páginas 47-53.).

Description of the soil profiles studied

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Profile No.: 1

Date: August 2, 2018

Described by: Alberto Hernández, Dilmo J. García, Geoconda López, Leonardo Vera and Freddy Mesías

Soil Classification:

Soil Taxonomy (Soil Survey Staff, 2010): Fluventic Haplustoll
WRB (IUSS Working Group World Reference Base, 2014): Fluvic and Cambic Feozem.
Location: Taken on the ESPAM Campus, on conserved soil under a grove of Guaba machete (Inga feuilleei) with coffee (Coffea arabiga).
Height (m a.s.l): 25
Parish Calceta
Canton: Bolívar
Province: Manabí
Country: Ecuador
Formation factors
Physiographic position of the site: Plain
Topography of the surrounding terrain: Plain with alluvial terrace formation
Microrelief: Not observed
Slope where the profile was taken: 2 %.
Vegetation or land use: Guaba machete grove (Inga feuilleei) with coffee Coffea arabiga)
Climate: Tropical sub-humid
Annual rainfall: 1200 mm; Average annual temperature: 25 ºC
Source material: Alluvial sediments
Time: Recent Quaternary
Drainage: Well drained

Profile description:

Horizon	Depth (cm)	Description
Am	0-22	Colour 10YR2/1, black, clayey loam, subangular block structure crumbling into granular and nuciform, friable consistency, fresh, highly porous, good amount of roots, no reaction to HCl, somewhat noticeable transition.
B camb.	22-41	Colour 10YR3/2, very dark greyish-brown, sandy clay loam texture, small subangular block structure, friable, slightly moist, slightly less porous, with good amount of roots, no reaction to HCl, remarkable transition
Cs	> 41	Colour 10YR4/3, brown, texture sandy to sandy loam, very unstable angular block structure, friable to loose, slightly moist, very porous, with few roots, no reaction to HCl.

The soil is covered with a layer of leaf litter. On the surface there is a thin layer of 2-3 mm of decomposing organic matter. Both the structure and the dark color of the surface make the A horizon a folic horizon and the B horizon a cambic horizon; it also has fluvial properties, due to the textural change in the profile. On the basis of these diagnoses, the soil is classified as Feozem fluvic and Cambic, according to 12.

Profile No.: 2

Date: August 2, 2018

Described by: Alberto Hernández, Dilmo J. García, Geoconda López, Leonardo Vera and Freddy Mesías

Soil Classification:

Soil Taxonomy (Soil Survey Staff, 2010): Aquic Haplustept
WRB (IUSS Working Group World Reference Base, 2014): Fluvic Cambisol
Location: In the Conventional Area of the ESPAM Campus.
Height (m a.s.l): 25
Calceta Parish
Canton: Bolívar
Province: Manabí
Country: Ecuador
Formation factors
Physiographic position of the site: Plain
Topography of the surrounding terrain: Plain with alluvial terrace formation.
Microrelief: Somewhat irregular due to ploughing, with medium and large clods on the surface
Slope where profile was taken: Less than 1 %.
Vegetation or land use: Continuous cultivation, land prepared for sowing
Climate: Tropical sub-humid
Annual rainfall: 1200 mm; Mean annual temperature: 25 ºC
Source material: Alluvial sediments
Time: Recent Quaternary
Drainage: Moderately drained

Profile description:

Horizon	Depth (cm)	Descriptionn
IA₁₁p	0-14	Colour 10YR7/1, light grey on the outside of the block and 10YR2/2, very dark brown, on the inside, clay loam texture, structure 5-10 cm prismatic blocks, stable, consistency compacted, fresh, moderately porous, with some coarse pores, few fine roots, no reaction to HCl, noticeable transition.
IA₁₂	14-22	Color 10YR7/1, light gray on the outside of the block and 10YR2/2, very dark brown, on the inside, clay loam texture, structure prismatic blocks of 5-10 cm, stable, compact consistency, fresh, moderately porous, with some coarse pores, few fine roots, no reaction to HCl, noticeable transition.
IBcamb	22-43	Colour 10YR3/2, very dark greyish brown, loamy texture, small polyhedral structure 3-5 cm long, crumbling into nuciform, friable consistency, moderately moist, highly porous, with coarse and medium pores, with sparse medium roots, no reaction to HCl, noticeable transition.
IICs₁	43-67	Colour 10YR4/3, brownish, texture sandy loam, structure 5-7 cm angular blocks very unstable, loose consistency, moist, porous, with very few roots, no reaction to HCl, little noticeable transition.
IICs₂	67-91	Colour same as previous horizon, 10YR4/3, brownish sandy loamy texture, structure larger angular blocks very unstable, loose consistency, slightly more humid, porous, with some roots, no reaction to HCl, noticeable transition.
IIIC	91-120	Colour 10YR4/1, dark grey, clay loam to clay loam, 5 cm subangular block structure, not very stable, friable consistency, very wet, porous, not rooted, no reaction to HCl.

This soil has the following diagnoses: The A horizon lost its good folic properties and cannot be classified as Feozem; it also has a Cambic B horizon and textural change from 43 cm onwards which confers the diagnosis of fluvic properties. Therefore, the Referential Soil Group (RSG) is Cambisol

Changes in some physical properties of the soil

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Soil structure and consistency in the A-horizon

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Soil structure is one of the most important characteristics in soil diagnosis. A good structure is a symptom of a good organic matter content and biological activity of the soil (1616. Pozzi C., Rodrígue B.J., Zotarelli L., Broddey, R.M. y Urquiaga, S. 2006: Cambios en las reservas de C en áreas de producción de granos. Evaluación del impacto del manejo de suelo (en portugués). En Manejo Sistemas Agrícolas, Bruno Alvés et al., EMBRAPA. ISBN: 85-87578-13-8, pp. 35-58.). In profile 1, under tree vegetation and coffee plantation, with an annual contribution of leaf litter to the soil, the structure of the A horizon is of the granular and nuciform type; however, in profile 2, in this same horizon it is of prismatic blocks. This indicates that profile 2, under intensive cultivation for 18 years, has lost its original structure (44. Hernández, A., Morales, M., Carnero, G., Hernández, Y., Terán, Z., Grandio, D., Bojórquez, J.I., Bernal, A., García, J.D. y Terry, E. 2020: Nuevos Resultados sobre el cambio de las propiedades de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la “Llanura Roja de la Habana”. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas del Ministerio de Educación Superior de Cuba. Ediciones INCA. ISBN: 978-959-7258-04-9, 159p.). The change in the natural soil structure due to continued cultivation could be classified as anthropogenic, as some authors have suggested (44. Hernández, A., Morales, M., Carnero, G., Hernández, Y., Terán, Z., Grandio, D., Bojórquez, J.I., Bernal, A., García, J.D. y Terry, E. 2020: Nuevos Resultados sobre el cambio de las propiedades de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la “Llanura Roja de la Habana”. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas del Ministerio de Educación Superior de Cuba. Ediciones INCA. ISBN: 978-959-7258-04-9, 159p.,1717. Rozanov B.G. 1983: Morfología del Suelo (en ruso). Editorial Universidad Estatal de Moscú, UDK 577.4. 320p.).

The consistency of this horizon, as determined in the field, is consistent with this characteristic (1010. Vera L., Hernández A., Mesías F., Guzmán A. y Cedeño F. 2017: Manual para la cartografía de suelos y la descripción de perfiles de suelos adaptado a las características de los suelos de la parte centro norte de Manabí). 1ra edición. Editorial Humus. Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí. Calceta, Manabí, Ecuador. ISBN: 978-9942-773-08-1. 76p.). While in profile 1, preserved, the consistency is friable, in profile 2, anthropogenic, it is compacted, i.e. the consistency of the soil worsens in profile 2, under continuous cultivation.

Mechanical and micro-aggregate composition and dispersion factor

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Table 1 shows the data on the mechanical composition of both profiles, in which it can be seen that there is a relatively high content of silty fractions, but in profile 1 from 41 cm depth there is a very marked textural change, with a predominance of sandy fractions. This textural change in profile 2 occurs at 43 cm depth. In both cases this textural change demonstrates the fluvial character in both profiles, according to the soil classification (1212. IUSS working group WRB, 2014: Base Referencial Mundial del recurso suelo. Informes sobre recursos mundiales de suelos 106. ISBN: 978-92-5-108369-7, 181p.).

These results show that the soil texture does not change in a relatively short period of time due to continued cultivation (1818. Varallyay G. 1980: Types of soil processes and changes. In Global Soil Changes. IIASA. Laxemburg, Austria, pp.41-62.), unless the soil is subject to erosive processes.

Table 1. Mechanical particle composition (in %) and soil texture

Soil profile	Horizon	Depth (cm)	Clay	Loam	Sand	Texture
1	IAm	0-22	24.8	29.6	45.6	Loam
	IB camb.	22-41	26.4	50.4	23.2	Silty loam
	IICs	> 41	5.6	8.8	85.6	Loamy sand
2	IA₁₁p	0-14	33.6	56.0	10.4	Silty clay loam
	IA₁₂	14-22	32.0	49.6	18.4	Silty clay loam
	IBcamb	22-43	34.4	47.2	18.4	Silty clay loam
	IIC₁s	43-67	8.0	24.0	68.0	Sandy loam
	IIC₂s	67-91	8.0	30.4	60.8	Sandy loam
	IIICg	91-120	17.6	57.6	24.8	Silty loam

Table 2 shows the results of the mechanical composition in the micro-aggregate analysis, thus obtaining the amount of dispersed clay that is not found in the micro-aggregates. With the relationship between the clay content in the mechanical and micro-aggregate analysis, the soil dispersion factor is obtained, since when there is a higher dispersed clay content in the micro-aggregate analysis, this factor is higher and shows that there is not a good soil structure, as occurs in Ferrallitic soils in Cuba (22. Hernández, A., Morales, M., Cabrera, A., Ascanio, M.O., Vargas, D., Borges, Y., Funes Monzote, F., Bernal, A. y González, P.J. 2014. Degradación de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de las provincias Mayabeque y Artemisa por el cultivo continuado. Algunos resultados sobre su mejoramiento. Editorial INCA, ISBN: 978-959-7023-67-8. Mayabeque, Cuba, 158p.).

Table 2. Composition of soil micro-aggregates

No. profile	Horizon	Depth (cm)	Clay %	Loam %	Sand %
1	IAm	0-22	12.0	40.0	48.0
	IB camb.	22-41	11.2	58.4	30.4
	IICs	> 41	2.4	9.6	88.0
2	IA₁₁p	0-14	23.2	48.0	28.8
	IA₁₂	14-22	19.2	53.1	27.7
	IBcamb	22-43	27.2	55.2	17.6
	IIC₁s	43-67	6.4	17.6	76.0
	IIC₂s	67-91	8.8	21.6	69.6
	IIICg	91-120	9.6	68.0	22.4

Table 3 shows the dispersion factor values for both profiles. Firstly, a much higher value is found in profile 2, for the depth of 0-18 cm, which corresponds to the field diagnosis that this part of the soil is degraded by continuous cultivation. In this profile 2, at the depth of 14-22 cm, the dispersion factor decreases, corresponding to the residual part of the former humic horizon that has not yet been degraded.

Table 3. Calculation of the dispersion factor of the two profiles

No. Profile	Horizon	Depth (cm)	% Clay in microaggregates	% Clay in mechanical composition	Dispersion factor (k)
1	IAm	0-22	12.0	24.8	48.3
	IB camb.	22-41	11.2	26.4	42.4
	IICs	> 41	4.4	5.6	78.5
2	IA₁₁p	0-14	23.2	33.6	69.0
	IA₁₂	14-22	15.8	32.0	49.4
	IBcambic	22-43	19.2	34.4	55.8
	IIC₁s	43-67	6.4	8.0	80.0
	IIC₂s	67-91	6.8	8.0	85.0
	IIICg	91-120	9.6	17.6	54.5

In the sandy horizons in both profiles the clay content is very low, almost all of it is dispersed, with high dispersion values in both profiles. The problem is that the sandy fraction does not capture carbon (1919. Bojórquez Serrano, J.I. y Hernández Jiménez, A. 2017. El Carbono en los Suelos. Curso de Postgrado impartido en la Universidad de Nayarit, México.); therefore, there is no good structure formation in these horizons, so the low clay content in them is almost all dispersed.

Moisture content and bulk density

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Table 4 shows the field moisture data for these two profiles and the bulk density values.

Table 4. Moisture and volume density data for these two profiles

No. Profile	Horizon	Depth (cm)	W (%)	Dv (Mg m^-3)
1	IA₁₁p	0-14	13.0	1.44
	IA₁₂	14-22	34.1	1.10
	IBcamb	22-43	38.0	1.11
	IIC₁s	43-67	32.0	1.06
	IIC₂s	67-91	30.0	1.08
	IIICg	91-120	46.0	0.95
2	IAm	0-22	21.0	1.22
	IB camb.	22-41	25.0	1.18
	IICs	> 41	22.0	1.15

In profile 1, it is remarkable the moisture content, very low, of the 0-14 cm thickness of the heavily cultivated soil profile, corresponding to a higher volume density of 1.44 Mg m-3, due to the prismatic blocks formed on the surface by anthropogenesis, with a compacted consistency.

The formation of these blocks is related to the increase of dispersed clay, due to the destruction of micro-aggregates by the loss of organic carbon in the soil, with the continued cultivation; which in Cuba is called "agrogenic evolution of the soil" and is applied in the Cuban Soil Classification (2020. Hernández Jiménez, A., Pérez Jiménez, J.M., Bosch Infante, D. y Castro Speck, N. 2019: Clasificación de los Suelos de Cuba 2015. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas e Instituto de Suelos. Cultivos Tropicales. Vol. 40. No.). In summary, the continuous cultivation of the soil with the application of fertilizers and irrigation leads to the deterioration of its physical properties, as has been demonstrated in soils of other tropical ecosystems, such as in Cuba (2121. Bernal Fundora, A y Hernández Jiménez, A. 2017: Influencia de diferentes sistemas de uso del suelo sobre su estructura. Cultivos Tropicales, 2017, vol. 38, no. 4, pp. 50- 5. ISSN impreso: 0258-5936 ISSN digital: 1819-4087.,2222. Hernández-Jiménez, A., Vargas-Blandino, D., Bojórquez-Serrano, J.I., García-Paredes, J.D., Madueño-Molina, A. y Morales-Díaz, M. 2017: Carbon losses and soil property changes in ferralic Nitisols from Cuba under different coverages. Scientia Agricola v.74, n.4, p.259-348, 2017.), the Brazilian Amazon (2323. Melo, V.F.; Orrutéa, A.G.; Motta, A.C.V.; Testoni, S.A. 2017. Land use and changes in soil morphology and physical chemical properties in Southern Amazon. Rev Bras Cienc Solo, 41: e0170034) and Campeche, Mexico (2424. Medina-Méndez J, Volke-Haller VH, González-Ríos J, Galvis-Spínola A, Santiago-Cruz MJ, Cortés-Flores JI. Cambios en las propiedades físicas del suelo a través del tiempo en los sistemas de maíz bajo temporal y mango bajo riego en luvisoles del estado de Campeche. Ecosistemas y Recursos Agropecuarios [Internet]. 2006 [cited 2017 Mar 13];22(2):175-89. Available from: http://148.236.18.64/era/index.php/rera/article/view/320 ).