Construcción de índices de calidad y salud de suelos bananeros para cuatro países de la Cuenca del Caribe Javier Trejos1, Franklin E. Rosales2, Mario Villalobos1, Luis E. Pocasangre2, Eduardo Delgado2 1
[email protected], CIMPA, Universidad de Costa Rica 2
[email protected], BIOVERSITY, Costa Rica Abstract
Chemical, physical and microbiological indicators were measured on banana soils on 39 farms of 4 Caribbean countries, the best explanatory variables related to production were selected based on multivariate data analysis techniques. Once the Minimum Data Sets are selected and the corresponding response curves defined, quality indices that permit to describe the different sites in the farms were constructed. Palabras Clave: multivariate data analysis, soil quality indicators, soil health indicators. AMS: 62P10 , 92B15.
1.
Introducción Con el fin de construir un índice matemático que describa la calidad y salud de suelos bananeros en cuatro países de la Cuenca del Caribe: Costa Rica, Panamá, República Dominicana y Venezuela, se colectaron datos en 39 fincas en sitios muéstrales definidos con base en un prediagnóstico que clasificó los sitios de muestreo como bueno y pobre en relación a la producción actual. Los datos eran de naturaleza química, física y microbiológica, tomados en calicatas y medidos a diversas profundidades, siguiendo una guía estándar para todos los países. El número de indicadores varía de 44 a 60, según cada país, tomándose muestras compuestas en la mayoría de las veces. En cada país se estimó la producción con 3 variables agronómicas: número de manos, circunferencia de la madre y altura del hijo. Para Costa Rica se tiene 6 fincas, con 3 tipos de sitio cada una (bueno, regular y pobre) y 4 repeticiones; en Panamá 11 fincas, en Republica Dominicana 8 fincas orgánicas y 4 convencionales y en Venezuela 9 fincas; en estos tres últimos países se estudiaron únicamente dos tipos de sitio; bueno y pobre. En la Republica Dominicana se separaron los análisis para las fincas orgánicas y convencionales. La selección de los indicadores más significativos se hizo, en primer lugar, con base en regresiones lineales paso a paso (tanto hacia delante como hacia atrás), utilizando la producción como indicador a explicar. Por otra parte, se analizó el comportamiento de las fincas mediante sendos análisis en componentes principales, que mostraron total coherencia entre los indicadores utilizados y los indicadores de producción. A partir de los anteriores análisis, se seleccionaron los indicadores más explicativos, que forman el Conjunto Mínimo de Datos XI Conferencia Española y I Encuentro Iberoamericano de Biometría 20-22 Junio de 2007
CEIB 2007 Salamanca
Construcción de índices de calidad y salud de suelos bananeros (MDS), selección que fue revisada mediante análisis de conglomerados, o clasificación automática, mostrándose la pertinencia de las variables escogidas, así como su independencia. También se utilizó el juicio de expertos, con la apreciación de en los diferentes campos afines al proyecto. Cada indicador del MDS, entra en el índice matemático con un peso y una curva de respuesta. El peso fue estimado a partir de la importancia del indicador correspondiente en las primeras componentes principales del análisis con las variables del MDS. Por su parte, la curva de respuesta se construye a partir de la opinión de los especialistas en la materia, según los rangos teóricos establecidos por ellos, contrastados con los rangos observados en los datos. Así, se obtiene un índice que describe la calidad del suelo para cada país a partir de unos pocos indicadores, teniéndose también dos tipos de representaciones gráficas. 2. •
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Los conjuntos mínimos de indicadores para cada país Costa Rica (17 indicadores): pH, acidez intercambiable, P, Mg/K, Ca/Mg, retención de fosfatos, porosidad, infiltración del agua, numero de bacterias, hongos y Radopholus s., índice de mineralización, raíz total, % de fitonematodos, nematodos de vida libre (número de géneros y fungívoros asociados a plantas), y total de microartrópodos. Panamá (13 indicadores): pH, Ca, K, Materia orgánica, % de arena, respiración microbiana total, índice de mineralización., raíz total, # de Radopholus s., total de nematodos de vida libre, % de fitonemátodos, # de trichoderma y # de familias de microartrópodos. República Dominicana; orgánicas (11 indicadores): pH, Ca, Ca/K, materia.orgánica, % arena, infiltración agua, respiración microbiana., raíz total, # Helichotilenchus m., fusarium, y otros hongos. República Dominicana; convencionales (11 indicadores): pH, K, Cu, % arena, resistencia a la penetración., respiración microbiana, índice mineralización., raíz total, # Helichotilenchus m., otros hongos y # familias de microartrópodos. Venezuela (11 indicadores): pH, Mg, Cu, % arena, resistencia penetración., respiración microbiana, biomasa de la materia orgánica, raíz total, nematodos vida libre (# total y bacteriófagos), y % de trichoderma.
El índice de calidad Se define entonces el índice de calidad y salud de suelos bananeros, con la forma: K
Indice = ∑ pesoi f i ( xi ) i =1
donde K es el número de indicadores en el MDS, pesoi es el peso del indicador i, fi es la curva de respuesta que corresponde al indicador i, y xi es el valor del indicador i del lugar que se quiere evaluar. Es decir, para cada valor de los indicadores x1, x2,...,xK del MDS el Índice tiene un valor entre 0 y 1, interpretándose el 1 como la mejor calidad y salud de dicho suelo. 4.
Bibliografía [1] Andrews, S.S., Karlen, D.L. and Cambardella, C.A. (2004). The Soil Management Assessment Framework: a Quantitative Soil Quality Evaluation Method. Soil Sci. Soc. Am. J. 68, 1945-1962. [2] Bioversity International (2006) Proyecto Innovaciones Tecnológicas para el Manejo y Mejoramiento de la Calidad y Salud de Suelos Bananeros de América Latina y el Caribe. http://www.suelosbananeros.catie.ac.cr/
