Introducción
⌅En las últimas décadas, la problemática del carbono del suelo ha adquirido relevancia a escala global debido a su impacto en la seguridad alimentaria y el cambio climático. La pérdida de carbono orgánico del suelo (COS) en los ecosistemas agrícolas, junto con las alteraciones climáticas, representa una amenaza crítica para la producción agropecuaria. Estudios indican que los suelos agrícolas a nivel mundial han perdido entre el 30 y 75 % de sus reservas originales de COS, equivalentes a 30-40 Mg C·ha⁻¹ (11. Lal R, Follett RF, Stewart BA, Kimble JM. Soil carbon sequestration to mitigate climate change and advance food security. Soil Science. 2007;172(12):943. Available from: https://doi.org/10.1097/ss.0b013e31815cc498). Esta disminución ha contribuido significativamente al aumento de los gases de efecto invernadero (GEI), exacerbando el calentamiento global y sus consecuencias, como fenómenos climáticos extremos (sequías, inundaciones) y mermas en la productividad agrícola (22. Muñoz-Rojas M, Abd-Elmabod SK, Zavala LM, De la Rosa D, Jordán A. Climate change impacts on soil organic carbon stocks of Mediterranean agricultural areas: a case study in Northern Egypt. Agric Ecosyst Environ. Elsevier; 2017;238:142-52. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880916304406 ).
El carbono orgánico es un indicador clave de la salud edáfica, ya que influye directamente en propiedades físicas y químicas del suelo, como la densidad aparente, la estructura, la porosidad y la capacidad de retención de agua (33. Garcia-Franco N, Wiesmeier M, Buness V, Berauer BJ, Schuchardt MA, Jentsch A, et al. Rapid loss of organic carbon and soil structure in mountainous grassland topsoils induced by simulated climate change. Geoderma. 2024;442:116807. Available from: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2024.116807 ,44. Hernández-Fundora Y, Hernández-Jiménez A, Cabrera-Dávila G, Socarrás AA. Impactos del cultivo continuado e la fauna del suelo FRL en huertos intensivos de la agricultura urbana del municipio Boyeros. En Nuevos Result Sobre El Cambio Las Propiedades Los Suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados “Llanura Roja Habana” Mayabeque Cuba Ediciones INCA. 2020;33-68. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu ). Por el contrario, su degradación conlleva el deterioro de estas propiedades, comprometiendo la sostenibilidad de los agroecosistemas (33. Garcia-Franco N, Wiesmeier M, Buness V, Berauer BJ, Schuchardt MA, Jentsch A, et al. Rapid loss of organic carbon and soil structure in mountainous grassland topsoils induced by simulated climate change. Geoderma. 2024;442:116807. Available from: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2024.116807 ,55. Hernández A, Morales M, Carnero G, Hernández Y, Terán Z, Grandio D, et al. Nuevos Resultados sobre el cambio de las propiedades de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la “Llanura Roja de la Habana” [Internet]. Ediciones INCA. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas del Ministerio de Educación Superior de Cuba; 2020. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu ). Investigaciones en diversas regiones como México (6,7), la Amazonía peruana, brasileña y colombiana (88. Llanos Sánchez GX. Dinámica del stock del carbono orgánico del suelo en los ecosistemas del área de conservación privada Tilacancha, Amazonas, Perú. Universidad Nacional Agraria La Molina; 2024 [citado 19 de mayo de 2025]. Available from: http://45.231.83.156/handle/20.500.12996/6469 -1111. Rosas-Patiño G, Muñoz-Ramos J, Sánchez-Castillo V. Incidencia de Hevea brasiliensis sobre las propiedades químicas del suelo en la Amazonia colombiana. Rev Cuba Cienc For [Internet]. Universidad de Pinar del Río Hermanos Saíz Montes de Oca; 2024 [citado 19 de mayo de 2025];12(2). Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S2310-34692024000200004&script=sci_arttext ), Ecuador (1212. Minchalo Castillo JM, Iñiguez Reyes MS. Determinación del stock de carbono orgánico y distribución espacial en los suelos de los valles de la microcuenca" Cuevas" páramo altoandino de Cancán, Azuay, Ecuador. Universidad de Cuenca; 2025 [citado 19 de mayo de 2025]. Available from: https://dspace.ucuenca.edu.ec/items/13b81398-ac85-4322-b1c5-747580df2fbb -1515. Naranjo Ulloa CR, Calle Cabrera AM. Identificación de los controladores hidrometeorológicos en la concentración de carbono orgánico disuelto (COD) en humedales del páramo del norte de Ecuador. Universidad de Cuenca; 2022 [citado 19 de mayo de 2025]. Available from: https://dspace.ucuenca.edu.ec/items/fb95e034-cbc9-41a9-af2e-eb6da47f5336 ) y Rusia (1616. Chernova OV, Golozubov OM, Alyabina IO, Schepaschenko DG. Integrated Approach to Spatial Assessment of Soil Organic Carbon in the Russian Federation. Eurasian Soil Sci. 2021;54(3):325-36. Available from: https://doi.org/10.1134/S1064229321030042 -1818. Alekseev I, Abakumov E. Soil organic carbon stocks and stability of organic matter in permafrost-affected soils of Yamal region, Russian Arctic. Geoderma Reg. 2022;28:e00454. Available from: https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2021.e00454 ) evidencian la universalidad de este desafío y la necesidad de abordarlo.
En este contexto, en suelos tropicales, aunque existen estudios en Nitisoles de Brasil (1919. Oliveira CV, Vicente LC, Gama-Rodrigues EF, Gama-Rodrigues AC, Marques JRB, Barreto-Garcia PAB. Carbon and nitrogen stock of Acrisols and Nitisols in South Bahia, Brazil. Geoderma Reg. 2019;16:e00218. Available from: https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2019.e00218 -2121. Medeiros A de S, Cesário FV, Santos TC dos, Ferreira Maia SM. Differences in the storage of soil organic carbon in Brazil’s agricultural land: A meta-analysis. CATENA. 2025;249:108680. Available from: https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108680 ) y sistemas silvopastoriles en América Latina (2222. Cisneros-Saguilán P, Hernández-Salinas G, Hernández MH, Cisneros-Saguilán P, Hernández-Salinas G, Hernández MH. Sistemas silvopastoriles, una alternativa para atenuar el impacto del cambio climático en la ganadería. Idesia Arica. Universidad de Tarapacá. Facultad de Ciencias Agronómicas; 2024;42(2):51-8. Available from: https://doi.org/10.4067/s0718-34292024000200051 ,2323. Robles-Rodríguez R, Aguirre-Terrazas L, Abreu MHS de, Villanueva-Najarro C, Flores-Mariazza E. Degradación de pasturas y sistemas silvopastoriles predominantes en la Amazonía peruana. Agroindustrial Sci. 2024;14(3):185-93. Available from: https://doi.org/10.17268/agroind.sci.2024.03.01 ), los Ferralíticos cubanos clasificados como Nitisoles ródicos (2424. IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps [Internet]. 4th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS), Vienna, Austria; 2022. Available from: https://wrb.isric.org/files/WRB_fourth_edition_2022-12-18_errata_correction_2024-09-24.pdf ) han sido poco investigados, especialmente bajo manejo silvopastoril. Esta brecha de conocimiento limita el diseño de estrategias locales de manejo sostenible y captura de carbono. Por lo tanto, el presente estudio tuvo como objetivo determinar el contenido y la dinámica temporal (2004-2017) de carbono orgánico en suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados (2525. Hernández A, Pérez JM, Bosch D, Castro N. Clasificación de los suelos de Cuba [Internet]. Mayabeque: Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas; 2015 [citado 23 de julio de 2020]. Available from: https://public.ebookcentral.proquest.com/choice/publicfullrecord.aspx?p=5349549 ) bajo diferentes sistemas de uso (pastizales en monocultivo y sistemas silvopastoriles con frutales) en el occidente de Cuba, con el fin de aportar datos base sobre la evolución de las reservas de carbono en diferentes sistemas de manejo a lo largo del tiempo, para el diseño de estrategias de manejo sostenible y mitigación del cambio climático en la región.
Materiales y Métodos
⌅Área de estudio y caracterización de los perfiles
⌅El estudio se realizó en suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados (2525. Hernández A, Pérez JM, Bosch D, Castro N. Clasificación de los suelos de Cuba [Internet]. Mayabeque: Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas; 2015 [citado 23 de julio de 2020]. Available from: https://public.ebookcentral.proquest.com/choice/publicfullrecord.aspx?p=5349549 ), predominantes en la en la región occidental de Cuba, bajo un clima tropical subhúmedo. Se evaluaron 9 perfiles de suelo bajo sistemas de pastizales (asociados o no a frutales), distribuidos en tres provincias y en dos periodos de muestreo inicial (2004 y 2010) y un muestro final en 2017 para evaluación temporal. Los perfiles se ubicaron en las siguientes localidades (coordenadas UTM):
Provincia Mayabeque
⌅Provincia Artemisa
⌅Provincia Pinar del Río
⌅Los sistemas de uso de la tierra se mantuvieron constantes durante todo el período de estudio (2004-2017):
-
Perfiles 1 y 36: Pasto jiribilla (Dichanthium caricosum) bajo arboleda de mango (Mangifera indica) por más de 40 años.
-
Perfil 6: Pasto jiribilla bajo arboleda de cítricos (Citrus spp.) durante 30 años.
-
Perfil 8: Pasto jiribilla bajo arboleda de guayaba (Psidium guajava) durante 20 años.
-
Perfil 28: Pasto jiribilla en monocultivo durante 30 años.
-
Perfiles 11, 12, 13 y 38: Pasto jiribilla en monocultivo durante 15-20 años.
Muestreo de suelos
⌅Distribución espacial: Los perfiles se ubicaron en parcelas representativas del ecosistema de suelos Ferralíticos Rojos formados de caliza dura bajo clima tropical subhúmedo.
Profundidad de muestreo
⌅-
Perfiles completos (2004 y 2010): Se describieron hasta 1 m de profundidad, divididos por horizontes (A, B, C), teniendo en cuenta el manual cubano para la descripción de perfiles (2626. Hernández A, Pérez JM, Morales M, Carnero G, Bosch D, Cabrera JA, et al. Manual para la descripción de perfiles de suelos de Cuba. Ediciones INCA Habana Cuba. 2023. Available from: https://scholar.google.com/scholar?hl=es&as_sdt=0%2C5&q=Manual+para+la+descripci%C3%B3n+de+perfiles+de+suelos+de+Cuba.+Ediciones+INCA+Habana+Cuba.+2023.&btnG ).
-
Monitoreo de COS (2017): Se tomaron muestras adicionales a 0-10 cm, 10-20 cm y 20-30 cm, en triplicado (en triángulo alrededor del punto original del perfil, con 1 m de separación entre puntos) para evaluar la variabilidad espacial.
Método de muestreo
⌅Análisis de laboratorio
⌅Las muestras de suelo se analizaron en el Laboratorio de Análisis Químico del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, mediante los métodos estandarizados según el manual de métodos analíticos para suelos tropicales (2727. Paneque VM, Calaña JM, Calderón M, Borges Y, Hernández T, Caruncho M. Manual de técnicas analíticas para análisis de suelo, foliar, abonos orgánicos y fertilizantes químicos. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, Mayabeque: Ediciones INCA. 153 pp. Available from: https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://ediciones.inca.edu.cu/files/folletos/folleto_suelos.pdf ) que se detallan en la Tabla 1.
| Parámetro | Método | Número de réplicas |
|---|---|---|
| pH | Potenciométrico (relación suelo:agua 2:1) | 3 |
| Ca²⁺, Mg²⁺ | Extracción con acetato de amonio (NH₄CH₃CO₂ 1 mol L⁻¹, pH 7), complejometría | 3 |
| K⁺ | Extracción con acetato de amonio (NH₄CH₃CO₂ 1 mol L⁻¹, pH 7), fotometría de llama | 3 |
| P asimilable | Extracción con H₂SO₄ 0,1 mol L⁻¹ (relación suelo:solución 1:25) | 3 |
| Materia orgánica | Walkley-Black | 3 |
| Textura | Método de la pipeta | 2 |
Cálculo de las reservas de carbono orgánico (COS)
⌅Las reservas de COS se calcularon por horizonte mediante la fórmula estándar descrita por (2828. Batjes NH. Total carbon and nitrogen in the soils of the world. Eur J Soil Sci. 1996;47(2):151-63. Available from: https://doi.org/10.1111/j.1365-2389.1996.tb01386.x ):
Donde:
ρ: Densidad volumétrica (determinada in situ con cilindro de 100 cm³, secado a 105 °C hasta peso constante).
CO: Carbono orgánico, calculado como MO/1,724 (factor de conversión para suelos tropicales).
I: Fracción de inclusiones (nódulos ferruginosos, gravas). En este estudio, I = 0 para los horizontes superficiales.
Evaluación temporal del COS
⌅En 2017, se evaluó la dinámica del RCO comparando datos históricos (2004-2010) vs. muestras recientes (0-30 cm), con énfasis en cambios por manejo (silvopastoril vs. pastizal puro). Para ello, se re-muestreó en las mismas coordenadas originales, controlando la variabilidad espacial mediante triplicados. La tasa de ganancia anual se calculó como:
Análisis estadístico
⌅Los datos se procesaron con el software STATGRAPHICS Centurion. Se calcularon medias y desviaciones estándar para cada parámetro. Las diferencias entre sistemas de uso se evaluaron mediante análisis de varianza (ANOVA) y prueba de Tukey (p < 0.05).
Resultados y Discusión
⌅Caracterización física y química de los suelos
⌅Las descripciones de los perfiles analizados confirman que los suelos estudiados poseen una composición ferralítica, caracterizados por su color rojo, profundidad y textura arcillosa. Presentan un perfil A-Bt-BC-C, con estructura granular y nuciforme-granular en el horizonte A, mientras que en el horizonte Bt predominan estructuras poliédricas con la presencia de cutanes.
En la Tabla 2 se presentan los valores promedio (± desviación estándar) de las partículas mecánicas según la profundidad de los nueve perfiles de suelo, junto con la clasificación de su textura. Se observa que los suelos son predominantemente arcillosos, con una disminución progresiva de la arcilla y el limo en profundidad, mientras que en la parte media del perfil se evidencia un enriquecimiento en arcilla debido a la presencia del horizonte argílico, resultado del proceso de lixiviación.
| Profundidad (cm) | % de las partículas | Textura | ||
|---|---|---|---|---|
| Arena | Limo | Arcilla | ||
| 0-20 | 19,2 ± 2,1 | 16,4 ± 1,8 | 65,3 ± 3,2 | Arcillosa |
| 20-50 | 16,1 ± 1,9 | 9,3 ± 1,2 | 74,9 ± 2,8 | Arcillosa |
| 50-90 | 12,4 ± 1,5 | 9,1 ± 1,1 | 78,8 ± 2,5 | Arcillosa |
Con base en estas características, los suelos analizados se clasifican como Ferralíticos Rojos Lixiviados (2525. Hernández A, Pérez JM, Bosch D, Castro N. Clasificación de los suelos de Cuba [Internet]. Mayabeque: Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas; 2015 [citado 23 de julio de 2020]. Available from: https://public.ebookcentral.proquest.com/choice/publicfullrecord.aspx?p=5349549 ). No obstante, según la clasificación del World Reference Base, se consideran Nitisoles ródicos líxicos ferrálicos (2424. IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps [Internet]. 4th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS), Vienna, Austria; 2022. Available from: https://wrb.isric.org/files/WRB_fourth_edition_2022-12-18_errata_correction_2024-09-24.pdf ).
El incremento del contenido de arena y limo en el horizonte superior de estos suelos se debe al enriquecimiento relativo causado por el traslado de la arcilla hacia el horizonte Bt inferior, como resultado del proceso de lixiviación. Además, estos suelos presentan un pH en el horizonte húmico acumulativo que oscila entre 6,7 y 7,2, con un promedio de 6,96 ± 0,15. Esta condición influye en la distribución de las bases cambiables, especialmente calcio y magnesio, cuyos valores promedio para los nueve perfiles analizados se presentan en la Tabla 3.
| Profundidad (cm) | pH (H2O) | Bases intercambiables (cmol kg-1) | P asimilable (mg kg-1) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ca | Mg | Na | K | Suma | |||
| 0-20 | 6,96 ± 0,15 | 17,0 ± 2,3 | 5,0 ± 0,8 | 0,1 ± 0,02 | 0,42 ± 0,07 | 22,52 ± 3,1 | 25,0 ± 3,5 |
| 20-50 | 6,92 ± 0,18 | 12,0 ± 1,9 | 4,0 ± 0,6 | 0,1 ± 0,02 | 0,12 ± 0,03 | 16,22 ± 2,4 | 18,0 ± 2,8 |
| 50-90 | 6,71 ± 0,21 | 9,0 ± 1,5 | 4,0 ± 0,7 | 0,1 ± 0,02 | 0,17 ± 0,04 | 13,27 ± 2,1 | 16,0 ± 2,4 |
Los resultados muestran que el pH en superficie es más alto de lo esperado, con algunos perfiles que superan 7,0, lo cual resulta inusual para suelos Ferralíticos. Sin embargo, comparaciones con estudios realizados en suelos similares hace 30-40 años evidencian un incremento del pH en la capa superficial. Diversas hipótesis han sido planteadas para explicar este fenómeno, entre ellas, el impacto del cambio climático en Cuba, que ha generado aumentos de temperatura (2929. Planos EO, Guevara AV, Rivero R. Impacto del Cambio Climático y Medidas de Adaptación en Cuba. Habana Cuba Inst Meteorol Agencia Medio Ambiente Minist Cienc Tecnol Medio Ambiente [Internet]. 2015. Available from: https://www.researchgate.net/publication/367204816_Impactos_del_Cambio_Climatico_y_Medidas_de_Adaptacion_en_Cuba ), así como el efecto del riego con aguas duras provenientes del manto acuífero de las calizas miocénicas subyacentes, las cuales aportan calcio y magnesio (55. Hernández A, Morales M, Carnero G, Hernández Y, Terán Z, Grandio D, et al. Nuevos Resultados sobre el cambio de las propiedades de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la “Llanura Roja de la Habana” [Internet]. Ediciones INCA. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas del Ministerio de Educación Superior de Cuba; 2020. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu ,3030. Hernández A, Morales M, Borges Y, Vargas D, Cabrera JA, Ascanio MO, et al. Degradación de las propiedades de los suelos ferralíticos rojos lixiviados de la «Llanura roja de La Habana», por el cultivo continuado. Algunos resultados sobre su mejoramiento [Internet]. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas; 2014. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/files/libros/librodegradacion.pdf ).
El aumento del pH en superficie está acompañado por una mayor concentración de bases intercambiables, principalmente calcio y magnesio. Además, no se descarta la contribución de las raíces de los pastizales, particularmente de gramíneas, al incremento del calcio en el suelo. En contraste, el contenido de sodio es insignificante, ya que durante el proceso de ferralitización es prácticamente eliminado por lixiviación, mientras que el potasio se mantiene en niveles de medianos a bajos debido a este mismo proceso.
Reservas de carbono orgánico en los perfiles estudiados
⌅Respecto al contenido y reservas de carbono orgánico en los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados, bajo pastizales o frutales con pastizales, se observa una acumulación significativa en la capa de 0-20 cm, alcanzando hasta 56 Mg ha⁻¹. En la capa de 0-50 cm, los valores pueden superar los 80 Mg ha⁻¹ en algunos casos, como se muestra en la Tabla 4.
| No. Perfil | Horizonte | Profundidad (cm) | MO (%) | CO (%) | Humedad (%) | ρ (Mg m⁻³) | RCO (Mg ha-1) | RCO por capas (cm) 0-20 0-50 0-100 50-100 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | A11 | 0-8 | 3,55 | 2,06 | 35,7 | 0,98 | 6,99 | 38 62 90 28 |
| A12 | 8-22 | 3,12 | 1,81 | 34,2 | 1,00 | 6,05 | ||
| B11t | 22-41 | 1,38 | 0,80 | 32,7 | 1,09 | 5,12 | ||
| B12t | 41-64 | 0,70 | 0,40 | 33,6 | 1,04 | 5,26 | ||
| B2 | 64-100 | 0,50 | 0,60 | 33,8 | 1,03 | 5,34 | ||
| 8 | A1 | 0-12 | 3,58 | 2,08 | 34,1 | 1,08 | 6,50 | 41 63 80 17 |
| B1t | 12-28 | 2,70 | 1,57 | 33,4 | 1,13 | 6,40 | ||
| B2t | 28-50 | 0,55 | 0,32 | 34,8 | 1,10 | 6,50 | ||
| B3 | 50-70 | 0,45 | 0,26 | 35,1 | 1,08 | 6,60 | ||
| BC | 70-100 | 0,60 | 0,34 | 34,2 | 1,10 | - | ||
| 11 | Agr | 0-24 | 4,20 | 2,44 | 36,1 | 1,05 | 61,5 | 51 89 115 26 |
| B11 | 24-50 | 1,64 | 0,95 | 35,1 | 1,10 | 27,2 | ||
| B12p | 50-67 | 1,29 | 0,75 | 34,2 | 1,12 | 14,3 | ||
| B2 | 67-85 | 0,55 | 0,32 | 34,7 | 1,15 | 12,1 | ||
| 12 | A | 0-18 | 3,82 | 2,22 | 37,4 | 1,07 | 42,8 | 46 81 116 35 |
| B1t | 18-38 | 2,31 | 1,34 | 39,5 | 1,10 | 29,5 | ||
| B2t | 38-100 | 1,08 | 0,63 | 33,2 | 1,13 | 44,1 | ||
| 6 | A11 | 0-3 | 4,07 | 2,36 | Nd | Nd | 6,7 | 41 84 110 26 |
| A12 | 3-16 | 4,00 | 2,32 | 35,9 | 0.95 | 28,7 | ||
| B1t | 16-52 | 2,23 | 1,29 | 34,6 | 1.10 | 51,1 | ||
| B21t | 52-78 | 0,95 | 0,55 | 34,2 | 1.11 | 15,9 | ||
| B22t | 78-105 | 0,55 | 0,32 | 33,9 | 1.12 | 9,7 | ||
| 13 | A | 0-18 | 4,23 | 2,45 | 34,9 | 1,04 | 45,9 | 49 78 113 35 |
| AB | 18-30 | 2,23 | 1,29 | 34,1 | 1,09 | 16,9 | ||
| B1t | 30-52 | 1,21 | 0,70 | 33,7 | 1,12 | 17,2 | ||
| B2t | 52-100 | 1,06 | 0,61 | 33,8 | 1,14 | 33,4 | ||
| 28 | A | 0- 20 | 4,59 | 2,66 | 34,9 | 1,09 | 58,0 | 58 87 115 28 |
| AB | 20-32 | 2,12 | 1,23 | 32,5 | 1,12 | 16,5 | ||
| B1t | 32-47 | 1,03 | 0,60 | 32,8 | 1,13 | 10,2 | ||
| B2t | 47-84 | 0,89 | 0,52 | 30,2 | 1,20 | 23,1 | ||
| B3 | 84-130 | 0,60 | 0,35 | 28,8 | 1,22 | 19,6 | ||
| 36 | A | 0-19 | 3,59 | 2,08 | 33,8 | 1,04 | 41,1 | 43 81 112 31 |
| AB | 19-29 | 3,23 | 1,87 | 32,6 | 1,07 | 20,0 | ||
| B1t | 29-59 | 1,34 | 0,78 | 31,5 | 1,17 | 29,0 | ||
| B2t | 59-92 | 0,86 | 0,50 | 30,2 | 1,19 | 19,6 | ||
| B3 | 92-120 | 0,45 | 0,26 | 29,8 | 1,20 | 8,7 | ||
| 38 | A | 0-15 | 4,74 | 2,75 | 35,1 | 1,09 | 44,96 | 56 109 149 40 |
| AB | 15-40 | 3,39 | 1,97 | 33,6 | 1,14 | 56,14 | ||
| B1t | 40-100 | 1,14 | 0,66 | 28,5 | 1,22 | 48,31 | ||
| B2t | 100-200 | 0,70 | 0,41 | 29,4 | 1,19 | 48,79 |
MO (%): Materia Orgánica, CO (%): Carbono Orgánico, ρ (Mg m⁻³): Densidad aparente (símbolo internacional rho), RCO_horiz (Mg ha⁻¹): Reserva de Carbono Orgánico por horizonte individual, RCO_capa (Mg ha⁻¹): Reserva de Carbono Orgánico acumulada por capa de profundidad (0-20, 0-50, 0-100, 50-100 cm), Nd: No determinado, -: No calculado o no aplicable
Los resultados sobre la acumulación de reservas de carbono orgánico (RCO) en suelos bajo pastizales coinciden con lo planteado por (3131. Carnero-Lazo G, Hernández-Jiménez A, Terry-Alfonso E, Bojórquez-Serrano JI. Changes in organic carbon stocks in leached red ferralitic soils from Mayabeque, Cuba. Rev Bio Cienc [Internet]. Universidad Autónoma de Nayarit; 2019 [citado 19 de mayo de 2025];6. Available from: https://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S2007-33802019000100136&script=sci_arttext&tlng=en -3434. Vela Alvarado JW, Clavo Z-M, Ramirez-Flores N, Villegas Panduro PP, Saito Villanueva C. Contribución de los fragmentos de vegetación al almacenamiento de carbono en paisajes agrícolas de la Amazonía peruana. Rev Peru Biol [Internet]. Universidad Nacional Mayor de San Marcos; 2024 [citado 19 de mayo de 2025];31(2). Available from: http://www.scielo.org.pe/scielo.php?pid=S1727-99332024000200005&script=sci_arttext&tlng=en ). Según estos estudios, en la capa de 0-100 cm, los suelos pueden acumular entre 80 y 149 Mg ha⁻¹ de RCO, valores consistentes con los hallazgos en este estudio.
Sin embargo, en la profundidad del suelo entre 50-100 cm, la acumulación es considerablemente menor, con valores que oscilan entre 17 y 36 Mg ha⁻¹. Esto se debe al desarrollo radical de los pastizales, cuyas raíces finas no alcanzan grandes profundidades, a diferencia de cultivos como la caña de azúcar o el maíz, que presentan sistemas radiculares más profundos y extensos.
Dinámica temporal de las reservas de carbono orgánico
⌅En seis de los perfiles de suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados analizados, se ha determinado la ganancia anual de RCO, cuyos resultados se presentan en la Tabla 5, en un período de 7 a 13 años. Para la capa de 0-30 cm, la captura total de RCO varía entre 12 y 34 Mg ha⁻¹ año⁻¹ en el periodo evaluado, lo que demuestra el potencial de estos suelos para el almacenamiento de carbono a mediano y largo plazo.
| Momentos de muestreo | Fecha | Reserva de CO (Mg ha-1) | ||
|---|---|---|---|---|
| 0-10 cm | 0-20 cm | 0-30 cm | ||
| Perfil 1: Pastizal de jiribilla entre arboleda de mango | ||||
| Muestreo inicial | 22-04-2010 | 54 | 86 | 107 |
| Muestreo final | 07-03-2017 | 65 | 102 | 140 |
| Diferencia | (7 años) | +11 | +16 | +33 |
| Perfil 36: Pastizal de jiribilla entre arboleda de mango | ||||
| Muestreo inicial | 22-07-2010 | 22 | 43 | 62 |
| Muestreo final | 06-03-2017 | 28 | 49 | 74 |
| Diferencia | (7 años) | +6 | +6 | +12 |
| Perfil 8: Pastizal de jiribilla entre arboleda de guayaba | ||||
| Muestreo inicial | 2004 | 20 | 41 | 56 |
| Muestreo final | 2017 | 37 | 62 | 71 |
| Diferencia | (13 años) | +17 | +21 | +15 |
| Perfil 6: Pastizal de jiribilla entre arboleda de cítricos | ||||
| Muestreo inicial | 2004 | 21 | 41 | 55 |
| Muestreo final | 2017 | 29 | 55 | 89 |
| Diferencia | (13 años) | +8 | +14 | +34 |
| Perfil 38: Pastizal de jiribilla en potrero a la entrada de Jamaica | ||||
| Muestreo inicial | 2010 | 28 | 56 | 80 |
| Muestreo final | 2017 | 38 | 61 | 92 |
| Diferencia | (7 años) | +10 | +5 | +12 |
Un hallazgo relevante de este estudio es la diferencia en las RCO entre sistemas de uso. Los perfiles asociados a árboles frutales (mango, cítricos, guayaba) mostraron mayores reservas de COS en comparación con pastizales en monocultivo (Tablas 4 y 5). Esta diferencia puede atribuirse a varios factores:
-
Aporte adicional de biomasa: Los sistemas silvopastoriles reciben aportes de hojarasca y raíces de los árboles, que se suman a los del pasto, incrementando la entrada de carbono al suelo.
-
Microclima favorable: La sombra parcial proporcionada por los árboles reduce la temperatura del suelo y la tasa de descomposición de la materia orgánica.
-
Sistema radical más diverso: La combinación de raíces de pastos (superficiales) y árboles (más profundas) explora un mayor volumen de suelo, incorporando carbono en diferentes profundidades.
Estos resultados coinciden con estudios previos en sistemas silvopastoriles tropicales (3535. Cisneros-Saguilán P, Hernández-Salinas G, Hernández MH, Cisneros-Saguilán P, Hernández-Salinas G, Hernández MH. Sistemas silvopastoriles, una alternativa para atenuar el impacto del cambio climático en la ganadería. Idesia Arica. Universidad de Tarapacá. Facultad de Ciencias Agronómicas; 2024;42(2):51-8. Available from: https://doi.org/10.4067/s0718-34292024000200051 ,3636. Robles-Rodríguez R, Aguirre-Terrazas L, Abreu MHS de, Villanueva-Najarro C, Flores-Mariazza E. Degradación de pasturas y sistemas silvopastoriles predominantes en la Amazonía peruana. Agroindustrial Sci. 2024;14(3):185-93. Available from: https://doi.org/10.17268/agroind.sci.2024.03.01 ), que reportan mayores stocks de carbono en sistemas diversificados comparado con monocultivos.
La Tabla 6 presenta la ganancia anual de reservas de carbono orgánico en el suelo (RCO), que puede alcanzar hasta 2,62 Mg ha⁻¹ año⁻¹ para el pasto jiribilla (Dichanthium caricosum) en la capa de 0-30 cm, durante un período de 13 años. Estos resultados coinciden con estudios previos, como los realizados por (3737. Jensen JL, Eriksen J, Christensen BT. Pre-conversion soil organic carbon level did not affect accumulation rate following conversion from arable land to semi-natural grassland. Geoderma. 2024;447:116930. Available from: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2024.116930 ), quienes reportaron resultados similares en suelos bajo pastizales, lo que refuerza la relevancia de estas especies vegetales en la acumulación y secuestro de carbono.
| Período del muestreo en años | Tasa de Ganancia de RCO (Mg ha-1 año-1) | ||
|---|---|---|---|
| 0-10 cm | 0-20 cm | 0-30 cm | |
| Perfil 1: Pastizal de jiribilla entre arboleda de mango | |||
| 7 | +1,07 | +0,86 | +1,07 |
| Perfil 36: Pastizal de jiribilla entre arboleda de mango | |||
| 7 | +0,86 | +0,86 | +1,71 |
| Perfil 8: Pastizal de jiribilla entre arboleda de guayaba | |||
| 12 | +1,42 | +1,75 | +1,25 |
| Perfil 6: Pastizal de jiribilla entre arboleda de cítricos | |||
| 13 | +0,61 | +1,08 | +2,62 |
| Perfil 38: Pastizal de jiribilla en potrero a la entrada de Jamaica | |||
| 9 | +1,11 | +0,96 | +1,33 |
Estos resultados son altamente relevantes para la gestión sostenible del suelo y deben considerarse en la planificación de rotaciones con pastizales a largo plazo, especialmente en suelos que tienden a degradarse debido al cultivo continuo, como lo señala (55. Hernández A, Morales M, Carnero G, Hernández Y, Terán Z, Grandio D, et al. Nuevos Resultados sobre el cambio de las propiedades de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados de la “Llanura Roja de la Habana” [Internet]. Ediciones INCA. Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas del Ministerio de Educación Superior de Cuba; 2020. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu ). La implementación de prácticas de manejo conservacionista puede contribuir significativamente a la restauración de la fertilidad del suelo y a la optimización de la acumulación de carbono orgánico.
Además, proporcionan una base científica para el desarrollo futuro de una política de captura y secuestro de carbono en los suelos con pastizales de la provincia. La adopción de estrategias orientadas a mejorar la retención de carbono no solo beneficiaría la productividad agrícola, sino que también representaría un avance importante en los esfuerzos de mitigación del cambio climático, fortaleciendo la resiliencia de los ecosistemas locales frente a las condiciones ambientales cambiantes.
Conclusiones
⌅El estudio realizado en suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados (Nitisoles ródicos) bajo pastizales en la región occidental de Cuba, demuestra el potencial de estos sistemas para la acumulación de carbono orgánico (COS) y su contribución a la sostenibilidad agrícola y mitigación del cambio climático. A partir de los resultados obtenidos, se destacan las siguientes conclusiones:
-
Estos resultados resaltan la capacidad de los pastizales, especialmente el pasto jiribilla (Dichanthium caricosum), para almacenar carbono en horizontes superficiales a mediano plazo.
-
Los perfiles asociados a árboles frutales (mango, cítricos, guayaba) mostraron mayores reservas de COS en comparación con pastizales en monocultivo, sugiriendo que los sistemas diversificados favorecen la estabilidad del carbono.
Recomendaciones
⌅Con base en los resultados de este estudio, se formulan las siguientes recomendaciones para el manejo sostenible de los suelos Ferralíticos Rojos Lixiviados en Cuba y regiones tropicales similares:
-
Promover sistemas agroforestales y silvopastoriles: Se recomienda la integración de árboles frutales (especialmente mango y cítricos) en los pastizales, ya que estos sistemas demostraron una mayor capacidad de almacenamiento de carbono orgánico en el suelo.
-
Implementar rotaciones de largo plazo: En áreas de cultivo anual, se sugiere introducir rotaciones que incluyan períodos prolongados (mínimo 5-7 años) con pastizales de jiribilla (Dichanthium caricosum) para permitir la recuperación de las reservas de carbono del suelo.
-
Establecer un programa de monitoreo: Se recomienda crear una red de parcelas de observación permanente para dar seguimiento a la dinámica del carbono en diferentes sistemas de uso del suelo, lo que permitiría ajustar las prácticas de manejo y validar estrategias de mitigación.
-
Considerar el secuestro de carbono en políticas agrícolas: Los resultados proporcionan una base cuantitativa para incluir el manejo de pastizales y sistemas silvopastoriles en estrategias locales y nacionales de pagos por servicios ecosistémicos relacionados con la mitigación del cambio climático.