Cultivos Tropicales Vol. 46, No. 4, octubre-diciembre 2025, ISSN: 1819-4087
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Artículo original

Diagnóstico y clasificación de suelos Ferrálicos en la provincia de Mayabeque, Cuba

 

iDAlberto Hernández Jiménez1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.*✉:ahj@inca.edu.cu

iDNelson Juan Martín Alonso2Universidad Agraria de la Habana (UNAH), km 3½, de la Autopista Nacional, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.

iDMaría Caridad González Cepero1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.

iDVioleta Llanes Hernández2Universidad Agraria de la Habana (UNAH), km 3½, de la Autopista Nacional, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.

iDRodolfo Guillama Alfonso1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.

iDGreter Carnero Lazo1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.


1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.

2Universidad Agraria de la Habana (UNAH), km 3½, de la Autopista Nacional, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.

 

*Autor para correspondencia. ahj@inca.edu.cu

Resumen

El objetivo de este estudio es presentar por primera vez datos sobre el diagnóstico de suelos Ferrálicos en la provincia de Mayabeque, así como criterios sobre su formación y distribución. Se llevó a cabo la caracterización de suelos en dos regiones: San Nicolás de Bari y Nueva Paz. En el mapa de suelos a escala 1:25 000, estos suelos están clasificados como Ferralíticos según la hoja cartográfica. Sin embargo, en San Nicolás de Bari se estudió un perfil de suelo en la finca "Roma", y en Nueva Paz se estudiaron las características de los horizontes húmico acumulativos en dos fincas. Los resultados morfológicos y analíticos indican que estos suelos, aunque profundos y de color rojo, no deben clasificarse como Ferralíticos, sino como Ferrálicos, ya que tienen un contenido en bases cambiables superior a 20 cmol+ kg-1. Además, presentan un horizonte argílico. Aunque en el mapa están clasificados como Ferralíticos, los resultados indican que son Ferrálicos, lo que les otorga un valor productivo más favorable para la producción agrícola.

Palabras Clave: 
Edafología, taxonomía de suelos, ferralsol, perfil del suelo, lixiviación

Recibido: 15/10/2024; Aceptado: 14/6/2025

Conflicto de intereses: Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.

Contribución de los autores: Conceptualización: Alberto Hernández Jiménez. Investigación: Alberto Hernández Jiménez, Nelson Juan Martín Alonso, María Caridad González Cepero, Violeta Llanes Hernández, Rodolfo Guillama Alfonso, Greter Carnero Lazo. Metodología: Alberto Hernández Jiménez. Supervisión: Alberto Hernández-Jiménez, Greter Carnero-Lazo. Redacción del borrador inicial, redacción final y edición, y curación de datos: Alberto Hernández-Jiménez, Greter Carnero-Lazo.

CONTENIDO

Introducción

 

La clasificación de suelos Ferrálicos en Cuba se estableció por primera vez en la versión elaborada en 2004 y publicada en 2009 (11. Hernández-Jiménez, A.; Pérez-Jiménez, J.M.; Mesa-Nápoles, Á.; Fuentes-Alfonso, E. y Bosch-Infante, D. Nueva versión de la clasificación genética de los suelos de Cuba. [en línea], AGRINFOR, edit. Instituto de Suelos, 1999, p. 64. Available from: http://repositorio.geotech.cu/jspui/handle/1234/2946 .). En esta clasificación, se define el Agrupamiento de Suelos Ferrálicos, el cual incluye dos tipos genéticos principales: Ferrálico Rojo y Ferrálico Amarillento, cada uno con varios subtipos. Este agrupamiento se caracteriza por la presencia de un horizonte principal de diagnóstico ferrálico, que se identifica mediante la presencia de minerales arcillosos del tipo 1:1 mezclados con arcillas del tipo 2:1, con un contenido de estas últimas entre el 10 y el 40 %. Estos suelos se encuentran en regiones asociadas a los suelos Ferralíticos.

En la versión más reciente de la Clasificación de Suelos de Cuba (22. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J.M.; Bosch Infante, D.; y Castro Speck, N. Clasificación de los suelos de Cuba 2015 [en línea], 1.a ed., edit. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San José de las Lajas, Cuba, 2015, p. 91, ISBN 978-959-7023-77-7, [Consultado: 21 de marzo de 2024]. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ .), se indica además que los suelos Ferrálicos presentan una capacidad de intercambio catiónico entre 20 y 30 cmol+ kg-1 en arcilla. Específicamente, para los suelos Ferrálicos Rojos, se establece que tienen un pH en agua entre 6 y 7. No obstante, hasta la fecha no se han publicado datos detallados sobre estos suelos, ni se ha profundizado en su diagnóstico y distribución.

Teniendo en cuenta estas consideraciones, el objetivo de este trabajo es presentar, por primera vez, datos del diagnóstico de suelos Ferrálicos en la provincia de Mayabeque, así como ofrecer criterios sobre su formación y distribución.

Materiales y Métodos

 

Para cumplir con los objetivos trazados, se realizaron estudios de suelos en las áreas de contacto entre los suelos Ferralíticos Rojos y los Vertisoles en las regiones de San Nicolás de Bari y Nueva Paz, en la provincia de Mayabeque. Además, se tomaron en cuenta los resultados de la cartografía de suelos previamente realizada en esta región. En el mapa de suelos a escala 1:250,000 (33. Instituto de Suelos. Mapa Genético de los Suelos de Cuba. (ser. 19 hojas a color), [1:250 000], edit. Instituto Cubano de Geodesia y Cartografía, 1971, [Consultado: 20 de marzo de 2024]. Available from: https://esdac.jrc.ec.europa.eu/content/republic-de-cuba-mapa-genetico-de-suelos-escala-1-250000-19-maps-17-15 .), estos suelos están clasificados como Latosólicos Rojos plásticos, formados por materiales transportados y roca caliza dura. En contraste, el mapa de suelos a escala 1:25,000 (44. Dirección Nacional de Suelos y FertilizantesMapa de los suelos de Cuba a escala 1: 25 000, edit. Ministerio de la Agricultura, 1990.) los clasifica como Ferralíticos Rojos compactados, formados a partir de roca caliza dura.

Las investigaciones se realizaron en dos lugares del ecosistema de la llanura denudativa de suelos Ferralíticos que limita al sur con el ecosistema de la llanura acumulativa con suelos Vertisoles, Gleysoles y Fluvisoles (55. Reyes Pérez, Y. K.; Hernández Jiménez, A.; y Márquez Díaz, G. ‘‘Ecosistemas y Suelos como fundamento para la producción de alimentos en la Provincia de Mayabeque’’, IV Encuentro Científico Nacional de Educación Ambiental y Desarrollo Sostenible, Universidad Agraria de La Habana, Mayabeque, Cuba, 2024.). Se realizó y estudió un perfil de suelo en la finca “Roma” del productor Nelbis Díaz, en la Cooperativa de Créditos y Servicios (CCS) “José Luis García”, situado un kilómetro al noreste de San Nicolás de Bari y se analizaron los horizontes húmico acumulativos de suelos en dos fincas (San Antonio y 2 de Mayo) de productores en el municipio de Nueva Paz. Se recorrieron dos fincas del Municipio de Nueva Paz, mapeados y clasificados como Ferralítico Rojo según el mapa de suelos 1:25 000 (44. Dirección Nacional de Suelos y FertilizantesMapa de los suelos de Cuba a escala 1: 25 000, edit. Ministerio de la Agricultura, 1990.). Ubicada en la Hoja Cartográfica (1:25 000): San Nicolás de Bari.

Se muestreo en cada finca 30 cm de profundidad. El perfil de suelos en la finca Roma se describió según las normas del Manual para la Descripción de Perfiles de Suelos de Cuba (66. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J. M.; Morales Díaz, M.; Carnero Lazo, G.; Bosch Infante, D.; Cabrera Rodríguez, J.A.; González Cañizares, J.; Bernal Fundora, A.; Rivero Ramos, L.; López Pérez, D.; y Vargas Blandino, D. Manual para la descripción de perfiles de suelos de Cuba [en línea], 2023, p. 82, ISBN 978-959-7023-77-7. Available from: http://ediciones.inca.edu.cu/ .). Las muestras de suelo se analizaron en el laboratorio de análisis químico del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA) e Instituto de Ciencia Animal (ICA) los siguientes parámetros:

  • Composición mecánica por el método de Bouyoucos modificado, aplicando pirofosfato de sodio para eliminar materia orgánica e hidróxido de sodio como dispersante.

  • Textura según la composición mecánica de las partículas del suelo (arenas, limos y arcillas) mediante el triángulo textural.

  • Materia Orgánica por el método de combustión húmeda (77. Walkley, A. y Black, I.A. ‘‘An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method’’, Soil science, vol. 37, no. 1, 1934, pp. 29-38.).

  • pH por potenciometría en la relación suelo/agua 1:2,5.

  • Calcio y magnesio intercambiables por el método de extracción con acetato de amonio y valoración con EDTA. Se hizo el cálculo de la relación Ca/Mg.

  • Fósforo y Potasio por el método de Oniani.

  • El color de suelo se determinó por la Tabla de Colores Munsell (88. Soil Color Charts Book Includes Over 10 Munsell Soil Color Charts | Munsell Color System; Color Matching from Munsell Color Company [en línea], 2021, [Consultado: 25 de junio de 2024]. Available from: https://munsell.com/color-products/color-communications-products/environmental-color-communication/munsell-soil-color-charts/ .).

Resultados y Discusión

 

Características morfológicas del perfil de suelo

 

En la (Tabla 1) se aprecia el formato de descripción del perfil. Según el diagnóstico el perfil es del tipo A-Bfral-B3R, el proceso de formación es Ferralitización, los horizontes de diagnóstico son, principal: Ferralítico y, secundario: Argílico; las características de diagnóstico son de color rojo. Se propone para la próxima actualización de la Clasificación del Suelo de Cuba incluir el Ferrálico Rojo Lixiviado pedocutánico (no está en la clasificación).

Tabla 1.  Planilla para la descripción del perfil
No. Perfil: Cary 1
Fecha: 22 febrero 2022
Descrito por: Alberto Hernández, María Caridad González y Rodolfo Guillama
Clasificación del suelo
Cubana (22. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J.M.; Bosch Infante, D.; y Castro Speck, N. Clasificación de los suelos de Cuba 2015 [en línea], 1.a ed., edit. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San José de las Lajas, Cuba, 2015, p. 91, ISBN 978-959-7023-77-7, [Consultado: 21 de marzo de 2024]. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ .): Ferrálico Rojo Soil Taxonomy (99. Soil Survey Staff.Keys to Soil Taxonomy [en línea], 13th ed, edit. USDA-Natural Resources Conservation Service, 2022, p. 401, [Consultado: 22 de abril de 2024]. Available from: https://www.nrcs.usda.gov/resources/guides-and-instructions/keys-to-soil-taxonomy .): Udic Rhodustalf World Reference Base (1010. IUSS Working Group WRBWorld Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. [en línea], 4th edition, International Union of Soil Sciences (IUSS), Vienna, Austria, 2022, p. 236, [Consultado: 22 de abril de 2024]. Available from: https://wrb.isric.org/files/WRB_fourth_edition_2022-12-18.pdf .): Nitisol ródico, líxico, éutrico
Localización
Coordenadas (según Lambert): N: 329,500 E: 406,500
Altura (m s. n. m.): 25
Municipio: San Nicolás de Bari
Provincia: Mayabeque
País: Cuba
Factores de formación
Posición fisiográfica del lugar: Llanura denudativa
Topografía del terreno circundante: Llano
Microrrelieve: En surcos
Pendiente donde se tomó el perfil: < 2 %
Vegetación o uso de la tierra: Cultivos desde hace 5-6 años, pero se tomó el perfil en pastos
Clima: Tropical subhúmedo
Precipitación anual (en mm): 1300 Temperatura media anual (en °C): 23,80C
Material de origen: Materiales transportados y caliza dura miocénica
Tiempo: Cuaternario antiguo
Drenaje: Superficial: Bueno; Interno: Regular
Estado de la superficie del terreno: Pequeños surcos
Descripción del perfil
Horizonte Profundidad (cm) Descripción
A11 0 - 15 Color 5YR3/3, pardo rojizo oscuro, arcilloso, estructura de bloques subangulares de 5-10 cm, que se desmenuzan fácilmente, compactado, seco, con mediana cantidad de poros finos, con raíces que llegan hasta 25 cm de profundidad, presencia de gravas pequeñas de color oscuro, sin reacción al HCl, transición algo notable.
A12 15 - 25 Color 2,5YR3/4, pardo rojizo oscuro, un poco más arcilloso, estructura de bloques subangulares de 3-5 cm de profundidad, compactado, fresco, con mediana cantidad de poros finos, con raíces, con gravas pequeñas de color oscuro, sin reacción al HCl, transición notable
B1t 25 - 46 Color 10R4/4, rojo débil, más arcilloso, estructura de bloques angulares de 3 cm y granular, friable, ligeramente húmedo, con muchos poros finos, sin raíces, sin gravas pequeñas oscuras, con cutanes, sin reacción al HCl, transición notable
B2t 46 - 90 Color 10R3/6, rojo oscuro, con muchas caras brillantes, un poco más arcilloso, estructura de bloques angulares de 3-5 cm, friable y algo plástico, un poco más húmedo, con muchos poros finos, con abundancia de cutanes, muchos de ellos parecen de presión, sin raíces, sin reacción al HCl, transición notable
B3R 90 - 100 a más Suelo mezclado con afloraciones de roca caliza dura

Es notable la cantidad de cutanes del horizonte B2t en este perfil. Posible incluir como un diagnóstico cutánico en próxima versión de Clasificación de Suelos de Cuba

El diagnóstico de campo por el perfil muestra que es del tipo ABtR, lixiviado con muchos cutantes, sustentado de roca caliza (Figura 1). Es un suelo rojo profundo sobre caliza, con horizonte Bt argílico, pero resulta notable la presencia de gravas oscuras pequeñas al parecer de roca ultrabásica en el horizonte A y la presencia de abundantes cutanes en el horizonte Bt, que parecen más de presión que de lixiviación. Por otra parte, la estructura del horizonte A (Figura 2), no es típica de suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados bajo pastizales como los del Municipio de San José de Las Lajas. Igualmente, la estructura del Horizonte Bt (Figura 3), es diferente, aquí es de bloques angulares en forma de cuñas diferentes a la estructura poliédrica típica de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados (Tabla 1).

Figura 1.  Perfil del suelo estudiado en la Finca “Roma”
Figura 2.  Estructura de bloques prismáticos sin caras de deslizamiento, del horizonte A del suelo Ferrálico en la Finca La Roma
Figura 3.  Estructura de bloques angulares horizontales del perfil estudiado

Por otra parte, en la Figura 4 se muestra la estructura poliédrica típica de los suelos Ferralíticos Rojos lixiviados del Muncipio de San José de las Lajas.

Figura 4.  Estructura poliédrica con cutanes típica de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados

Las características morfológicas del perfil estudiado no son de suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados, caracterizan a un suelo Ferrálico Rojo Lixiviado. Este tipo de suelo no está en la versión de Clasificación de los Suelos de Cuba del 2015 (1111. Hernández, J.A. ; Pérez, J.J.M. ; Bosch, I.D. y Castro, S.N. ‘‘Clasificación de los suelos de Cuba 2015’’, Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA, vol. 93, 2015, p. 91.), por lo que se recomienda incluirlo en la próxima revisión y además con el subtipo pedocutánico.

Composición mecánica del perfil

 

En la composición mecánica del perfil es notable la cantidad de arcilla, que llega en el horizonte Bt hasta 80 % (Tabla 2). El aumento del contenido en arcilla coincide con lo que en la Soil Taxonomy define como horizonte argílico (99. Soil Survey Staff.Keys to Soil Taxonomy [en línea], 13th ed, edit. USDA-Natural Resources Conservation Service, 2022, p. 401, [Consultado: 22 de abril de 2024]. Available from: https://www.nrcs.usda.gov/resources/guides-and-instructions/keys-to-soil-taxonomy .); adoptado en nuestra clasificación de suelos de Cuba (22. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J.M.; Bosch Infante, D.; y Castro Speck, N. Clasificación de los suelos de Cuba 2015 [en línea], 1.a ed., edit. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San José de las Lajas, Cuba, 2015, p. 91, ISBN 978-959-7023-77-7, [Consultado: 21 de marzo de 2024]. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ .) pero aún es más notable la cantidad de arena en el suelo, sobre todo en la parte superior del perfil donde llega a alcanzar hasta 25,37 %. Por el triángulo textural se calcula la textura del suelo que es arcillosa en todo el perfil, aumentando hasta 15 % en el horizonte Bt lixiviado.

Tabla 2.  Composición mecánica y textura del perfil Cary 1
Horizonte Profundidad (cm) (%) Textura
Arena Limo Arcilla
A11 0 - 15 25,37 10,28 64,35 Arcillosa
A12 15 - 25 21,53 7,28 71,19 Arcillosa
B1t 25 - 46 17,53 2,28 80,19 Arcillosa
B2t 46 - 90 17,53 3,28 79,19 Arcillosa

Algunas características químicas

 

La reacción del suelo (pH), es ligeramente superior a neutral, disminuyendo ligeramente en profundidad (77. Walkley, A. y Black, I.A. ‘‘An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method’’, Soil science, vol. 37, no. 1, 1934, pp. 29-38., 44. Dirección Nacional de Suelos y FertilizantesMapa de los suelos de Cuba a escala 1: 25 000, edit. Ministerio de la Agricultura, 1990.). El contenido en materia orgánica es mediano, aunque alcanza hasta 3,1 % hasta 25 cm de profundidad, lo que indica que el productor es posible esté haciendo aplicaciones de abonos orgánicos, lo cual es una medida beneficiosa al suelo (Tabla 3).

Resulta muy importante el contenido en calcio y magnesio del suelo, cuya suma llega a alcanzar entre 22,5 a 26,0 cmol+ kg-1, aumentados en profundidad. Según la clasificación de suelos de Cuba esta cantidad de cationes de calcio y magnesio no se corresponde con la ferralitización, ya que en la profundidad de 25-46 cm, tiene una suma de 25,0 cmol+ kg-1, con un contenido en arcilla de 80,19 %, si se lleva a 100 % sería de 31,17 cmol+ kg-1, muy superior al límite de la ferralitización, que es de 20 centimoles en arcilla (1111. Hernández, J.A. ; Pérez, J.J.M. ; Bosch, I.D. y Castro, S.N. ‘‘Clasificación de los suelos de Cuba 2015’’, Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA, vol. 93, 2015, p. 91.).

Todo parece indicar que estamos ante un perfil de suelo Ferrálico, ya que realmente no hay un proceso de ferralitización completo (11. Hernández-Jiménez, A.; Pérez-Jiménez, J.M.; Mesa-Nápoles, Á.; Fuentes-Alfonso, E. y Bosch-Infante, D. Nueva versión de la clasificación genética de los suelos de Cuba. [en línea], AGRINFOR, edit. Instituto de Suelos, 1999, p. 64. Available from: http://repositorio.geotech.cu/jspui/handle/1234/2946 .). Como estos suelos están en el límite entre los suelos Ferralíticos y los clasificados antes como Oscuros Plásticos, según el mapa de suelos 1:25 000 (44. Dirección Nacional de Suelos y FertilizantesMapa de los suelos de Cuba a escala 1: 25 000, edit. Ministerio de la Agricultura, 1990.), con un diagnóstico que no es propio de los suelos Ferralíticos, se clasifica este perfil como Ferrálico Rojo Lixiviado, el cual no está en la última versión de clasificación de suelos de Cuba (66. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J. M.; Morales Díaz, M.; Carnero Lazo, G.; Bosch Infante, D.; Cabrera Rodríguez, J.A.; González Cañizares, J.; Bernal Fundora, A.; Rivero Ramos, L.; López Pérez, D.; y Vargas Blandino, D. Manual para la descripción de perfiles de suelos de Cuba [en línea], 2023, p. 82, ISBN 978-959-7023-77-7. Available from: http://ediciones.inca.edu.cu/ .). Se podría proponer como subtipo háplico, pero con la cantidad de cutanes de lixiviación o argilanes (son revestimientos de arcilla, que se observan como superficies brillosas que se forman en la cara de los agregados en forma de un laqueado o barniz, pero en tamaño relativamente pequeño) que tiene se propone como cutánico, con el género éutrico, formado de roca caliza y materiales transportados, especie profunda, variedad arcillosa.

Tabla 3.  Características químicas del perfil Cary 1
Profundidad cm pH H2O MO % Ca+2 Mg+2 Na+ K+ Suma
cmol+ kg-1
0 - 15 7,4 3,3 19,5 3,0 Nd Nd 22,5
15 - 25 7,1 3,1 21,5 2,8 Nd Nd 24,3
25 - 46 7,2 2,1 21,5 3,5 Nd Nd 25,0
46 - 90 6,9 1,1 2325 3,7 Nd Nd 26,2

Nd: no determinado

Resultados del muestreo de suelos en Fincas de Nueva Paz

 

Las características químicas del suelo de estas dos fincas, se muestran en la Tabla 3. El pH de los suelos de las fincas es adecuado, con valores entre 6 y 7, el contenido en materia orgánica se valora de mediano, entre 3 y 4, según el Manual para descripción de perfiles de suelo (66. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J. M.; Morales Díaz, M.; Carnero Lazo, G.; Bosch Infante, D.; Cabrera Rodríguez, J.A.; González Cañizares, J.; Bernal Fundora, A.; Rivero Ramos, L.; López Pérez, D.; y Vargas Blandino, D. Manual para la descripción de perfiles de suelos de Cuba [en línea], 2023, p. 82, ISBN 978-959-7023-77-7. Available from: http://ediciones.inca.edu.cu/ .).

Estos valores de pH y de materia orgánica son característicos de un suelo Ferralítico. Sin embargo, los valores de la suma de cationes intercambiables resultan más alta, mayor de 20 cmol+ kg-1 en todos los casos, lo que indica que el suelo no es Ferralítico, sino Ferrálico.

Tabla 4.  Características químicas de los suelos muestreados en las Fincas de Nueva Paz
Finca Profundidad cm MO % pH Ca+2 Mg+2 Na+ K+ CCB Ca/Mg
H2O KCl cmol+ kg-1
San Antonio 0 - 10 3,46 6,3 5,1 18,5 9,0 0,04 0,04 28,02 2,1
10 -20 2,99 6,1 5,7 17,5 3,5 0,06 0,06 21,40 5,0
20 - 30 2,60 6,4 5,5 14,0 4,5 0,06 0,06 18,95 3,1
2 de Mayo 0 - 10 3,44 6,4 5,5 19,5 6,0 0,04 0,01 25,50 3,3
10 -20 3,37 6,4 5,3 15,5 5,0 0,06 0,02 20,58 3,1
20 - 30 3,26 6,7 5,7 15,5 13,0 0,06 0,01 28,57 1,2

MO: materia orgánica; CCB: capacidad de cambio de bases

Los resultados anteriores, muestran que los suelos cartografiados y clasificados como Ferralíticos Rojos en esta región no lo son, sino que son Ferrálicos, con un proceso de lixiviación, el cual se evidencia por la presencia de cutanes, así como por la presencia de un horizonte argílico, demostrado por la composición mecánica del suelo. Esto conlleva a la hipótesis que en el ecosistema de la llanura denudativa de Mayabeque con suelos Ferralíticos Rojos, en contacto con el ecosistema de la llanura denudativa con suelos Vertisoles, Gleysoles y Fluvisoles, hay suelos Ferrálicos, al parecer, formados a partir de la caliza miocénica y materiales transportados con arcilla del tipo 2:1, que da lugar a un contenido un poco más alto en bases cambiables que en los suelos Ferralíticos y presencia de una estructura no típica de estos suelos.

Los cambios en las propiedades de los suelos por el cultivo continuado en el caso de los Ferralíticos Rojos Lixiviados, ha sido estudiado en los últimos años. Se ha podido determinar ganancia y pérdidas de carbono orgánico en esos suelos bajo diferentes formas de uso (1212. Hernández-Jiménez, A. ; Vargas-Blandino, D. ; Bojórquez-Serrano, J.I. ; García-Paredes, J.D. ; Madueño-Molina, A. y Morales-Díaz, M. Carbon losses and soil property changes in ferralic Nitisols from Cuba under different coverages, Scientia Agricola, vol. 74, 2017, pp. 311-316., 1313. Carnero-Lazo G.; Hernández-Jiménez A.; Terry-Alfonso E. y Bojórquez-Serrano, J.I. Changes in organic carbon stocks in lixiviated red ferralitic soils from Mayabeque, Cuba. Rev. Bio. vol. 6, 1 de enero de 2019, DOI 10.15741/revbio.06.e564.). Además, cómo cambian las propiedades de estos suelos por el cultivo continuado (1414. Bernal-Fundora, A. y Hernández-Jiménez, A. Influencia de diferentes sistemas de uso del suelo sobre su estructura, Cultivos Tropicales, vol. 38, no. 4, diciembre de 2017, pp. 50-57, ISSN 0258-5936.-1818. Hernández Jiménez, A. ; Morales Díaz, M. ; Carnero Lazo, G. ; Hernández Fundora, Y. ; Terán, Z. ; Grandio de Armas, D. ; Bojórquez Serrano, J.I. ; Bernal Fundora, A. ; García Paredes, J.D. y Terry Alfonso, E. 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, 2020. Available from: http://ediciones.inca.edu.cu.); lo cual se aplica en la clasificación de suelos de Cuba 2015, con la clasificación de subtipos de suelos agrogénico (22. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J.M.; Bosch Infante, D.; y Castro Speck, N. Clasificación de los suelos de Cuba 2015 [en línea], 1.a ed., edit. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San José de las Lajas, Cuba, 2015, p. 91, ISBN 978-959-7023-77-7, [Consultado: 21 de marzo de 2024]. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ .).

Es importante destacar que los atributos para la clasificación de suelos afectados por influencia antropogénica no se encuentran contemplados en las clasificaciones mundiales, como la Soil Taxonomy (77. Walkley, A. y Black, I.A. ‘‘An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method’’, Soil science, vol. 37, no. 1, 1934, pp. 29-38.) y la World Reference Base (88. Soil Color Charts Book Includes Over 10 Munsell Soil Color Charts | Munsell Color System; Color Matching from Munsell Color Company [en línea], 2021, [Consultado: 25 de junio de 2024]. Available from: https://munsell.com/color-products/color-communications-products/environmental-color-communication/munsell-soil-color-charts/ .). Esto fue señalado en la Conferencia Internacional de Clasificación de Suelos celebrada en 2022 en Querétaro, México. Durante esta conferencia, se presentaron ponencias que demostraron la imposibilidad de aplicar estas clasificaciones a suelos cuyas propiedades han sido transformadas por la acción humana, según estudios realizados en suelos de Polonia (1919. Switoniak, M. Diverseness of soil units according to WRB developed as a result of truncation in north Poland [en línea], VI Conferencia Internacional de Clasificación de Suelos, Querétaro, México, 2022. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.youtube.com/watch%3Fv%3DGL1Q_dCMx3o&ved=2ahUKEwj72fSDk_eGAxVF5MkDHb50CvMQtwJ6BAgOEAI&usg=AOvVaw1Y9nWciNu2Nc1LzmUfJ4uq ., 2020. Waroszewski, J. Trajectories of thick-humus rich soils transformations under erosion and deposition processes un the southern west and southern Poland [en línea]. VI Conferencia Internacional de Clasificación de Suelos, Querétaro, México, 2022. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.youtube.com/watch%3Fv%3Dgj1p4fKas1I&ved=2ahUKEwjzxtXDmPeGAxWQHNAFHWo8ASgQtwJ6BAgOEAI&usg=AOvVaw0fTM8Aappan-I35htzEPHI .) y México (2121. Solleiro, E. Soil degradation in the Basin of Mexico: the problems of classification [en línea], VI Conferencia Internacional de Clasificación de Suelos, Querétaro, México, 2022. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.youtube.com/watch%3Fv%3DfdgNzMLGpRA&ved=2ahUKEwjM9M2umfeGAxV-4MkDHX6pDQ0QwqsBegQICRAF&usg=AOvVaw10bwnQmf-Ge64tH6Cucx75 .). Este problema no ocurre con la versión actual de la Clasificación de Suelos de Cuba (22. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J.M.; Bosch Infante, D.; y Castro Speck, N. Clasificación de los suelos de Cuba 2015 [en línea], 1.a ed., edit. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San José de las Lajas, Cuba, 2015, p. 91, ISBN 978-959-7023-77-7, [Consultado: 21 de marzo de 2024]. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ .).

Por las propiedades que se diagnostican, en este trabajo, el suelo clasificado como Ferrálico, no parece tener un proceso de degradación al igual que ocurre con muchas áreas de suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la región de San José de las Lajas, ya que no hay piso de arado ni una disminución aguda en el contenido en materia orgánica.

Conclusión

 

Se demuestra que los suelos estudiados no son Ferralíticos sino Ferrálicos, clasificándose como tipo genético Farrálico Rojo Lixiviado. El área de distribución de este suelo se encuentra en el ecosistema de la llanura denudativa con suelos Ferralíticos en el límite sur con la llanura acumulativa con suelos Vertisoles, Gleysoles y Fluvisoles del sur de la provincia de Mayabeque. Además, se constata la presencia de un horizonte argílico con numerosos cutanes, una característica no descrita anteriormente en suelos cubanos.

Recomendaciones

 
  1. Es necesario continuar haciendo estudios de caracterización de suelos clasificados como Ferralíticos en esta región para precisar si son o no de ese Agrupamiento.

  2. El Servicio de Suelos y Fertilizantes de la provincia de Mayabeque debe realizar estudios de cartografía y clasificación de suelos para el reordenamiento del mapa de suelos en esa región.

  3. Se propone incluir en la próxima versión de clasificación de suelos de Cuba los atributos, lixiviado y pedocutánico para el subtipo de suelos.

  4. Se debe buscar resultados de la producción agrícola (rendimientos y tecnologías de manejo) en la región, pues los suelos Ferrálicos deben resultar más fértiles que los Ferralíticos.

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Cultivos Tropicales Vol. 46, No. 4, octubre-diciembre 2025, ISSN: 1819-4087
 
Original article

Diagnosis and classification of Ferrallic soils in Mayabeque province, Cuba

 

iDAlberto Hernández Jiménez1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.*✉:ahj@inca.edu.cu

iDNelson Juan Martín Alonso2Universidad Agraria de la Habana (UNAH), km 3½, de la Autopista Nacional, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.

iDMaría Caridad González Cepero1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.

iDVioleta Llanes Hernández2Universidad Agraria de la Habana (UNAH), km 3½, de la Autopista Nacional, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.

iDRodolfo Guillama Alfonso1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.

iDGreter Carnero Lazo1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.


1Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), carretera San José-Tapaste, km 3½, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.

2Universidad Agraria de la Habana (UNAH), km 3½, de la Autopista Nacional, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700.

 

*Author for correspondence. ahj@inca.edu.cu

Abstract

The objective of this work is to show for the first time the diagnostic data of ferric soils in Mayabeque province and criteria on their formation and distribution. For this purpose, the characterization of soils located in two regions, San Nicolás de Bari and Nueva Paz, was carried out. However, in the soil map scale 1:25 000, according to the cartographic sheet, these soils are classified as Ferrallitic. In the first region, a soil profile was studied in the "Roma" farm and, in the second region, the characteristics of the cumulative humic horizons of the soils in two farms were studied. The morphological characteristics of the soils and the analytical results show that these soils are not classified as Ferrallitic, although they are deep and red in color, but Ferrallitic, since they have a content of exchangeable bases greater than 20 cmol+ kg-1. In addition, these soils are characterized by the presence of an argillic horizon. Although these soils have been classified as Ferrallitic on the map, they are not Ferrallitic, but rather Ferrallitic, which has a more favorable productive value for agricultural production.

Key words: 
Edaphology, soil taxonomy, ferralsol, soil profile, leaching

Introduction

 

The classification of Ferrallic soils in Cuba was established for the first time in the version elaborated in 2004 and published in 2009 (11. Hernández-Jiménez, A.; Pérez-Jiménez, J.M.; Mesa-Nápoles, Á.; Fuentes-Alfonso, E. y Bosch-Infante, D. Nueva versión de la clasificación genética de los suelos de Cuba. [en línea], AGRINFOR, edit. Instituto de Suelos, 1999, p. 64. Available from: http://repositorio.geotech.cu/jspui/handle/1234/2946 .). In this classification, the Ferrallic Soil Grouping is defined, which includes two main genetic types: Ferrallic Red and Ferrallic Yellowish, each with several subtypes. This grouping is characterized by the presence of a main horizon of ferrallic diagnosis, which is identified by the presence of clay minerals of the 1:1 type mixed with clays of the 2:1 type, with a content of the latter between 10 and 40 %. These soils are found in regions associated with Ferrallitic soils.

In the most recent version of the Cuban Soil Classification (22. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J.M.; Bosch Infante, D.; y Castro Speck, N. Clasificación de los suelos de Cuba 2015 [en línea], 1.a ed., edit. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San José de las Lajas, Cuba, 2015, p. 91, ISBN 978-959-7023-77-7, [Consultado: 21 de marzo de 2024]. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ .), it is also indicated that Ferrallitic soils have a cation exchange capacity between 20 and 30 cmol+ kg-1 in clay. Specifically, for the Red Ferrallic soils, it is established that they have a pH in water between 6 and 7. However, to date, detailed data on these soils have not been published, nor has their diagnosis and distribution been studied in depth.

Taking into account these considerations, the objective of this work is to present, for the first time, data on the diagnosis of Ferrallic soils in Mayabeque province, as well as to offer criteria on their formation and distribution.

Materials and Methods

 

In order to meet the objectives, soil studies were carried out in the contact areas between the Red Ferrallitic soils and Vertisols in the regions of San Nicolás de Bari and Nueva Paz, in Mayabeque province. In addition, the results of the soil mapping previously carried out in this region were taken into account. In the soil map at a scale of 1:250,000 (33. Instituto de Suelos. Mapa Genético de los Suelos de Cuba. (ser. 19 hojas a color), [1:250 000], edit. Instituto Cubano de Geodesia y Cartografía, 1971, [Consultado: 20 de marzo de 2024]. Available from: https://esdac.jrc.ec.europa.eu/content/republic-de-cuba-mapa-genetico-de-suelos-escala-1-250000-19-maps-17-15 .), these soils are classified as plastic Red Latosolic, formed by transported materials and hard limestone rock. In contrast, the 1:25,000 scale soil map (44. Dirección Nacional de Suelos y FertilizantesMapa de los suelos de Cuba a escala 1: 25 000, edit. Ministerio de la Agricultura, 1990.) classifies them as compacted Red Ferrallitic, formed from hard limestone rock.

Investigations were carried out in two sites of the denudative plain ecosystem of Ferrallitic soils that borders to the south with the cumulative plain ecosystem with Vertisols, Gleysols and Fluvisols soils (55. Reyes Pérez, Y. K.; Hernández Jiménez, A.; y Márquez Díaz, G. ‘‘Ecosistemas y Suelos como fundamento para la producción de alimentos en la Provincia de Mayabeque’’, IV Encuentro Científico Nacional de Educación Ambiental y Desarrollo Sostenible, Universidad Agraria de La Habana, Mayabeque, Cuba, 2024.). A soil profile was made and studied in the "Roma" farm of producer Nelbis Díaz, in the "José Luis García" Credit and Services Cooperative (CCS), located one kilometer northeast of San Nicolás de Bari, and the cumulative humic horizons of soils in two farms (San Antonio and 2 de Mayo) of producers in the municipality of Nueva Paz were analyzed. Two farms in Nueva Paz municipality, mapped and classified as Ferrallitic Red according to the 1:25 000 soil map (44. Dirección Nacional de Suelos y FertilizantesMapa de los suelos de Cuba a escala 1: 25 000, edit. Ministerio de la Agricultura, 1990.), were visited. Located in the Cartographic Sheet (1:25 000): San Nicolás de Bari.

Each farm was sampled at a depth of 30 cm. The soil profile in Roma farm was described according to the norms of the Manual for the Description of Soil Profiles of Cuba (66. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J. M.; Morales Díaz, M.; Carnero Lazo, G.; Bosch Infante, D.; Cabrera Rodríguez, J.A.; González Cañizares, J.; Bernal Fundora, A.; Rivero Ramos, L.; López Pérez, D.; y Vargas Blandino, D. Manual para la descripción de perfiles de suelos de Cuba [en línea], 2023, p. 82, ISBN 978-959-7023-77-7. Available from: http://ediciones.inca.edu.cu/ .). The soil samples were analyzed at the chemical analysis laboratory of the National Institute of Agricultural Sciences (INCA) and the Institute of Animal Science (ICA) for the following parameters:

  • Mechanical composition by the modified Bouyoucos method, applying sodium pyrophosphate to eliminate organic matter and sodium hydroxide as a dispersant.

  • Texture according to the mechanical composition of the soil particles (sands, silts and clays) using the textural triangle.

  • Organic matter by wet combustion method (77. Walkley, A. y Black, I.A. ‘‘An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method’’, Soil science, vol. 37, no. 1, 1934, pp. 29-38.).

  • pH by potentiometry in the soil/water ratio 1:2.5.

  • Exchangeable calcium and magnesium by the ammonium acetate extraction method and EDTA titration. The Ca/Mg ratio was calculated.

  • Phosphorus and potassium by Oniani's method.

  • Soil color was determined by the Munsell Color Chart (88. Soil Color Charts Book Includes Over 10 Munsell Soil Color Charts | Munsell Color System; Color Matching from Munsell Color Company [en línea], 2021, [Consultado: 25 de junio de 2024]. Available from: https://munsell.com/color-products/color-communications-products/environmental-color-communication/munsell-soil-color-charts/ .).

Results and Discussion

 

Morphological characteristics of the soil profile

 

Table 1 shows the profile description format. According to the diagnosis, the profile is of type A-Bfral-B3R, the formation process is Ferrallitization, the diagnostic horizons are, main: Ferrallitic and, secondary: Argillic; the diagnostic characteristics are red. It is proposed for the next update of the Cuban Soil Classification to include the Ferrallitic Red Lixiviated pedocutanic (it is not in the classification).

Table 1.  Template for profile description
Profile No.: Cary 1
Date: February 22, 2022
Described by: Alberto Hernández, María Caridad González y Rodolfo Guillama
Soil classification
Cuban 22. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J.M.; Bosch Infante, D.; y Castro Speck, N. Clasificación de los suelos de Cuba 2015 [en línea], 1.a ed., edit. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San José de las Lajas, Cuba, 2015, p. 91, ISBN 978-959-7023-77-7, [Consultado: 21 de marzo de 2024]. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ .: Red Ferrallic Soil Taxonomy 99. Soil Survey Staff.Keys to Soil Taxonomy [en línea], 13th ed, edit. USDA-Natural Resources Conservation Service, 2022, p. 401, [Consultado: 22 de abril de 2024]. Available from: https://www.nrcs.usda.gov/resources/guides-and-instructions/keys-to-soil-taxonomy .: Udic Rhodustalf World Reference Base 1010. IUSS Working Group WRBWorld Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. [en línea], 4th edition, International Union of Soil Sciences (IUSS), Vienna, Austria, 2022, p. 236, [Consultado: 22 de abril de 2024]. Available from: https://wrb.isric.org/files/WRB_fourth_edition_2022-12-18.pdf .: Nitisol rhodic, lyxic, eutrophic
Localization
Coordinates (according to Lambert): N: 329.500 E: 406.500
Height (m a.s.l.): 25
Municipality: San Nicolás de Bari
Province: Mayabeque
Country: Cuba
Formation factors
Physiographic position of the site: Denudation plain.
Topography of the surrounding terrain: Plain
Microrelief: In furrows
Slope where profile was taken: < 2 %
Vegetación o Vegetation or land use: Crops for 5-6 years, but the profile was taken in pasture.
Climate: Tropical sub-humid
Annual rainfall (in mm): 1300 Average annual temperature (in °C): 23.8 ºC
Source material: Transported materials and Miocene hard limestone
Time: Ancient Quaternary
Drainage: Surface: Good; Internal: Fair
Soil surface condition: Small furrows
Profile description
Horizon Depth (cm) Description
A11 0 - 15 Color 5YR3/3, dark reddish brown, clayey, structure of subangular blocks of 5-10 cm, which crumble easily, compacted, dry, with medium amount of fine pores, with roots up to 25 cm deep, presence of small dark gravels, no reaction to HCl, somewhat noticeable transition.
A12 15 - 25 Color 2.5YR3/4, dark reddish brown, a little more clayey, subangular block structure 3-5 cm deep, compacted, fresh, with medium amount of fine pores, rooted, with small dark gravels, no reaction to HCl, noticeable transition.
B1t 25 - 46 Color 10R4/4, weak red, more clayey, 3 cm angular block structure and granular, friable, slightly moist, with many fine pores, no roots, no small dark gravels, with cutans, no reaction to HCl, noticeable transition.
B2t 46 - 90 Color 10R3/6, dark red, with many shiny faces, a little more clayey, 3-5 cm angular block structure, friable and somewhat plastic, a little more humid, with many fine pores, with an abundance of cutans, many of them look like pressure, no roots, no reaction to HCl, noticeable transition.
B3R 90 - 100 to more Soil mixed with hard limestone rock outcrops

It is remarkable the amount of cutans of the B2t horizon in this profile. Possible to include as a cutanic diagnosis in the next version of the Cuban Soil Classification

Field diagnosis by profile shows that it is of the ABtR type, leached with many cutans, underlain by limestone rock (Figure 1). It is a deep red soil on limestone, with argillic Bt horizon, but it is remarkable the presence of small dark gravels apparently of ultrabasic rock in the A horizon and the presence of abundant cutans in the Bt horizon, which seem more of pressure than of leaching. On the other hand, the structure of the A horizon (Figure 2), is not typical of Red Ferrallitic Leached soils under pastures such as those of the Municipality of San José de Las Lajas. Likewise, the structure of Horizon Bt (Figure 3) is different, here it is of angular wedge-shaped blocks different from the polyhedral structure typical of Red Ferrallitic Leached soils (Table 1).

Figure 1.  Soil profile studied at farm "Roma"
Figure 2.  Structure of prismatic blocks without sliding faces, of the A horizon of the Ferrallic soil at farm La Roma
Figure 3.  Horizontal angular block structure of the studied profile

On the other hand, Figure 4 shows the polyhedral structure typical of the leached Red Ferrallitic soils of the San José de las Lajas municipality.

Figure 4.  Polyhedral structure with cutans typical of leached red Ferrallitic soils

The morphological characteristics of the studied profile are not Red Ferrallitic Leached soils, they characterize a Red Ferrallitic Leached soil. This soil type is not in the 2015 version of the Cuban Soil Classification (1111. Hernández, J.A. ; Pérez, J.J.M. ; Bosch, I.D. y Castro, S.N. ‘‘Clasificación de los suelos de Cuba 2015’’, Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA, vol. 93, 2015, p. 91.), so it is recommended to include it in the next revision and also with the pedocutanic subtype.

Mechanical composition of the profile

 

In the mechanical composition of the profile, the amount of clay is remarkable, which reaches in the Bt horizon up to 80 % (Table 2). The increase in clay content coincides with what the Soil Taxonomy defines as argillic horizon (99. Soil Survey Staff.Keys to Soil Taxonomy [en línea], 13th ed, edit. USDA-Natural Resources Conservation Service, 2022, p. 401, [Consultado: 22 de abril de 2024]. Available from: https://www.nrcs.usda.gov/resources/guides-and-instructions/keys-to-soil-taxonomy .); adopted in our Cuban soil classification (22. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J.M.; Bosch Infante, D.; y Castro Speck, N. Clasificación de los suelos de Cuba 2015 [en línea], 1.a ed., edit. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San José de las Lajas, Cuba, 2015, p. 91, ISBN 978-959-7023-77-7, [Consultado: 21 de marzo de 2024]. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ .) but the amount of sand in the soil is even more notable, especially in the upper part of the profile where it reaches up to 25.37 %. By the textural triangle, the soil texture is calculated to be clayey in the whole profile, increasing up to 15 % in the leached Bt horizon.

Table 2.  Mechanical composition and texture of the Cary 1 profile
Horizon Depth (cm) (%) Texture
Sand Silt Clay
A11 0 - 15 25.37 10.28 64.35 Clayey
A12 15 - 25 21.53 7.28 71.19 Clayey
B1t 25 - 46 17.53 2.28 80.19 Clayey
B2t 46 - 90 17.53 3.28 79.19 Clayey

Some chemical characteristics

 

Soil reaction (pH) is slightly above neutral, decreasing slightly at depth (7.4). The organic matter content is medium, although it reaches up to 3.1 % up to 25 cm depth, which indicates that the producer may be applying organic fertilizers, which is a beneficial measure for the soil (Table 3).

The calcium and magnesium content of the soil is very important, the sum of which reaches 22.5 to 26.0 cmol+ kg-1, increased in depth. According to the Cuban soil classification, this quantity of calcium and magnesium cations does not correspond to ferralitization, since in the depth of 25-46 cm, it has a sum of 25.0 cmol+ kg-1, with a clay content of 80.19 %, if it is taken to 100 % it would be 31.17 cmol+ kg-1, much higher than the ferralitization limit, which is 20 centimoles in clay (1111. Hernández, J.A. ; Pérez, J.J.M. ; Bosch, I.D. y Castro, S.N. ‘‘Clasificación de los suelos de Cuba 2015’’, Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA, vol. 93, 2015, p. 91.).

Everything seems to indicate that we are dealing with a ferralitic soil profile, since there is not really a complete ferralitization process (11. Hernández-Jiménez, A.; Pérez-Jiménez, J.M.; Mesa-Nápoles, Á.; Fuentes-Alfonso, E. y Bosch-Infante, D. Nueva versión de la clasificación genética de los suelos de Cuba. [en línea], AGRINFOR, edit. Instituto de Suelos, 1999, p. 64. Available from: http://repositorio.geotech.cu/jspui/handle/1234/2946 .). As these soils are in the limit between Ferrallitic soils and those previously classified as Dark Plastic, according to the soil map 1:25 000 (44. Dirección Nacional de Suelos y FertilizantesMapa de los suelos de Cuba a escala 1: 25 000, edit. Ministerio de la Agricultura, 1990.), with a diagnosis that is not typical of Ferrallitic soils, this profile is classified as Ferrallic Red Leached, which is not in the last version of soil classification of Cuba (66. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J. M.; Morales Díaz, M.; Carnero Lazo, G.; Bosch Infante, D.; Cabrera Rodríguez, J.A.; González Cañizares, J.; Bernal Fundora, A.; Rivero Ramos, L.; López Pérez, D.; y Vargas Blandino, D. Manual para la descripción de perfiles de suelos de Cuba [en línea], 2023, p. 82, ISBN 978-959-7023-77-7. Available from: http://ediciones.inca.edu.cu/ .). It could be proposed as a haplic subtype, but with the amount of leaching cutans or clay cutans (they are clay coatings, which are observed as shiny surfaces that are formed on the face of the aggregates in the form of a lacquered or varnish, but in relatively small size) that it has, it is proposed as cutanic, with the eutric genus, formed of limestone rock and transported materials, deep species, clay variety.

Table 3.  Chemical characteristics of Cary profile 1
Depth cm pH H2O OM % Ca+2 Mg+2 Na+ K+ Sume
cmol+ kg-1
0 - 15 7.4 3.3 19.5 3.0 Nd Nd 22.5
15 - 25 7.1 3.1 21.5 2.8 Nd Nd 24.3
25 - 46 7.2 2.1 21.5 3.5 Nd Nd 25.0
46 - 90 6.9 1.1 2325 3.7 Nd Nd 26.2

Nd: not determined

Results of soil sampling at the Nueva Paz farms

 

The chemical characteristics of the soils of these two farms are shown in Table 3. The pH of the soils of the farms is adequate, with values between 6 and 7, the organic matter content is valued as medium, between 3 and 4, according to the Manual for the description of soil profiles (66. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J. M.; Morales Díaz, M.; Carnero Lazo, G.; Bosch Infante, D.; Cabrera Rodríguez, J.A.; González Cañizares, J.; Bernal Fundora, A.; Rivero Ramos, L.; López Pérez, D.; y Vargas Blandino, D. Manual para la descripción de perfiles de suelos de Cuba [en línea], 2023, p. 82, ISBN 978-959-7023-77-7. Available from: http://ediciones.inca.edu.cu/ .).

These pH and organic matter values are characteristic of a Ferrallitic soil. However, the values of the sum of exchangeable cations are higher, greater than 20 cmol+ kg-1 in all cases, which indicates that the soil is not Ferrallitic, but Ferrallic.

Table 4.  Chemical characteristics of the soils sampled at the Nueva Paz Farms
Farm Depth cm OM % pH Ca+2 Mg+2 Na+ K+ CEC Ca/Mg
H2O KCl cmol+ kg-1
San Antonio 0 - 10 3.46 6.3 5.1 18.5 9.0 0.04 0.04 28.02 2.1
10 -20 2.99 6.1 5.7 17.5 3.5 0.06 0.06 21.40 5.0
20 - 30 2.60 6.4 5.5 14.0 4.5 0.06 0.06 18.95 3.1
2 de Mayo 0 - 10 3.44 6.4 5.5 19.5 6.0 0.04 0.01 25.50 3.3
10 -20 3.37 6.4 5.3 15.5 5.0 0.06 0.02 20.58 3.1
20 - 30 3.26 6.7 5.7 15.5 13.0 0.06 0.01 28.57 1.2

OM: organic matter; CEC: cationic exchange capacity

The above results show that the soils mapped and classified as Red Ferrallitic in this region are not Red Ferrallitic, but rather Ferrallitic, with a leaching process, which is evidenced by the presence of cutans, as well as by the presence of an argillic horizon, demonstrated by the mechanical composition of the soil. This leads to the hypothesis that in the ecosystem of the denudative plain of Mayabeque with Red Ferrallitic soils, in contact with the ecosystem of the denudative plain with Vertisols, Gleysols and Fluvisols, there are Ferrallitic soils, apparently formed from Miocene limestone and materials transported with clay of the 2:1 type, which results in a slightly higher content in exchangeable bases than in Ferrallitic soils and the presence of a structure not typical of these soils.

Changes in soil properties due to continued cultivation in the case of leached red Ferrallitic soils have been studied in recent years. It has been possible to determine organic carbon gains and losses in these soils under different forms of use (1212. Hernández-Jiménez, A. ; Vargas-Blandino, D. ; Bojórquez-Serrano, J.I. ; García-Paredes, J.D. ; Madueño-Molina, A. y Morales-Díaz, M. Carbon losses and soil property changes in ferralic Nitisols from Cuba under different coverages, Scientia Agricola, vol. 74, 2017, pp. 311-316., 1313. Carnero-Lazo G.; Hernández-Jiménez A.; Terry-Alfonso E. y Bojórquez-Serrano, J.I. Changes in organic carbon stocks in lixiviated red ferralitic soils from Mayabeque, Cuba. Rev. Bio. vol. 6, 1 de enero de 2019, DOI 10.15741/revbio.06.e564.). In addition, how the properties of these soils change by continued cultivation (1414. Bernal-Fundora, A. y Hernández-Jiménez, A. Influencia de diferentes sistemas de uso del suelo sobre su estructura, Cultivos Tropicales, vol. 38, no. 4, diciembre de 2017, pp. 50-57, ISSN 0258-5936.-1818. Hernández Jiménez, A. ; Morales Díaz, M. ; Carnero Lazo, G. ; Hernández Fundora, Y. ; Terán, Z. ; Grandio de Armas, D. ; Bojórquez Serrano, J.I. ; Bernal Fundora, A. ; García Paredes, J.D. y Terry Alfonso, E. 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, 2020. Available from: http://ediciones.inca.edu.cu.); which is applied in the classification of soils of Cuba 2015, with the classification of subtypes of agrogenic soils (22. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J.M.; Bosch Infante, D.; y Castro Speck, N. Clasificación de los suelos de Cuba 2015 [en línea], 1.a ed., edit. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San José de las Lajas, Cuba, 2015, p. 91, ISBN 978-959-7023-77-7, [Consultado: 21 de marzo de 2024]. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ .).

It is important to note that the attributes for the classification of soils affected by anthropogenic influence are not contemplated in world classifications, such as the Soil Taxonomy (77. Walkley, A. y Black, I.A. ‘‘An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method’’, Soil science, vol. 37, no. 1, 1934, pp. 29-38.) and the World Reference Base (88. Soil Color Charts Book Includes Over 10 Munsell Soil Color Charts | Munsell Color System; Color Matching from Munsell Color Company [en línea], 2021, [Consultado: 25 de junio de 2024]. Available from: https://munsell.com/color-products/color-communications-products/environmental-color-communication/munsell-soil-color-charts/ .). This was pointed out at the International Soil Classification Conference held in 2022 in Querétaro, Mexico. During this conference, papers were presented that demonstrated the impossibility of applying these classifications to soils whose properties have been transformed by human action, according to studies carried out on soils from Poland (1919. Switoniak, M. Diverseness of soil units according to WRB developed as a result of truncation in north Poland [en línea], VI Conferencia Internacional de Clasificación de Suelos, Querétaro, México, 2022. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.youtube.com/watch%3Fv%3DGL1Q_dCMx3o&ved=2ahUKEwj72fSDk_eGAxVF5MkDHb50CvMQtwJ6BAgOEAI&usg=AOvVaw1Y9nWciNu2Nc1LzmUfJ4uq ., 2020. Waroszewski, J. Trajectories of thick-humus rich soils transformations under erosion and deposition processes un the southern west and southern Poland [en línea]. VI Conferencia Internacional de Clasificación de Suelos, Querétaro, México, 2022. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.youtube.com/watch%3Fv%3Dgj1p4fKas1I&ved=2ahUKEwjzxtXDmPeGAxWQHNAFHWo8ASgQtwJ6BAgOEAI&usg=AOvVaw0fTM8Aappan-I35htzEPHI .) and Mexico (2121. Solleiro, E. Soil degradation in the Basin of Mexico: the problems of classification [en línea], VI Conferencia Internacional de Clasificación de Suelos, Querétaro, México, 2022. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.youtube.com/watch%3Fv%3DfdgNzMLGpRA&ved=2ahUKEwjM9M2umfeGAxV-4MkDHX6pDQ0QwqsBegQICRAF&usg=AOvVaw10bwnQmf-Ge64tH6Cucx75 .). This problem does not occur with the current version of the Cuban Soil Classification (22. Hernández Jiménez, A.; Pérez Jiménez, J.M.; Bosch Infante, D.; y Castro Speck, N. Clasificación de los suelos de Cuba 2015 [en línea], 1.a ed., edit. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, San José de las Lajas, Cuba, 2015, p. 91, ISBN 978-959-7023-77-7, [Consultado: 21 de marzo de 2024]. Available from: https://isbn.cloud/9789597023777/clasificacion-de-los-suelos-de-cuba-2015/ .).

For the properties that are diagnosed, in this work, the soil classified as Ferrallic, does not seem to have a degradation process as occurs with many areas of Ferrallitic Red Leached soils in the region of San José de las Lajas, since there is no plowing floor or a sharp decrease in the organic matter content.

Conclusion

 

It is shown that the soils studied are not Ferrallitic but Ferrallitic, being classified as Ferrallitic Red Leached genetic type. The distribution area of this soil is located in the ecosystem of the denudative plain with Ferrallitic soils in the southern limit with the accumulative plain with Vertisols, Gleysols and Fluvisols soils of the south of Mayabeque province. In addition, there is the presence of an argillic horizon with numerous cutans, a characteristic not previously described in Cuban soils.

Recommendations

 
  • It is necessary to continue conducting soil characterization studies of those classified as Ferrallitic in this region to determine whether they truly belong to that grouping.

  • The Soil and Fertilizer Service of Mayabeque Province should carry out soil mapping and classification studies to reorganize the soil map of that region.

  • It is proposed to include the attributes "leached" and "pedocutanic" in the next version of Cuba’s soil classification system for this soil subtype.

  • Agricultural production results (yields and management technologies) should be investigated in the region, as Ferrallic soils are expected to be more fertile than Ferrallitic ones.