USO SOSTENIBLE DE LOS SUELOS DE LA SIERRA ECUATORIANA

XIV Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo EL SUELO Y LA PRODUCTIVIDAD AGRÍCOLA EN LA SIERRA DEL ECUADOR Marcelo Calvache Ulloa1 1

PhD. Universidad Tecnológica Equinoccial, angel.calvache @ute.edu.ec

RESUMEN Este trabajo describe los escenarios futuros en relación con la tecnología en el manejo de suelos en la Sierra del Ecuador y la producción agrícola, enfatizando logros de los agricultores, particularmente, aquellos relacionados con la producción de alimentos. La capacidad creativa e innovadora deberá jugar un rol fundamental en alcanzar los objetivos de satisfacer la demanda futura de alimentos, cuidar el ambiente y erradicar la pobreza. Se resalta la importancia de los Ingenieros Agrónomos y Agropecuarios en el desarrollo de tecnología e innovación agraria. Se comparan los suelos del Ecuador con los de otros países y los niveles de productividad de los principales productos agrícolas, enfatizando la falta de tecnología para incrementar nuestros niveles de productividad. Se trata más bien de una conferencia de motivación a los jóvenes profesionales, para que rompan mitos y barreras del conocimiento, para transformar nuestro país de agricultores en un país verdaderamente agrícola. INTRODUCCIÓN Durante mucho tiempo se ha considerado que Ecuador es un país eminentemente agrícola, con grandes cantidades de tierras fértiles, las cuales aguardan a que el hombre las transforme en tierras productivas para alimentar a su población y mejorar la calidad de vida de los ecuatorianos. Pero la naturaleza nos muestra otra realidad; en cada oportunidad que el hombre ha tenido para transformar un ecosistema frágil en tierra de producción agropecuaria, ha fracasado, ya sea por falta de paquetes tecnológicos o porque el ecosistema no ha tenido una respuesta a estas demandas. La caracterización de los suelos, agro ecológica, biofísica y socioeconómica de una región, permite observar cómo se sobre explotan áreas marginales y se subutilizan áreas aptas para el desarrollo de actividades agropecuarias. Estas dos realidades que van paralelas son, el más grave problema que enfrentan los productores de la Sierra y en especial los ganaderos. Para poder entender esta dicotomía la Asociación de Ganaderos de la Sierra y Oriente AGSO Ccontrato al autor de este articulo para realizar el Proyecto Caracterización de suelos de la sierra ecuatoriana, mediante un inventario semi-detallado de los suelos de la Sierra Ecuatoriana, destacando los aspectos fundamentales sobre, características físicas (textura, profundidad efectiva, humedad del suelo) y químicas ( materia orgánica, pH, contenido de P) de los suelos, aptitudes agrícolas, regímenes de humedad y temperatura (Clima), pendientes y altitud de las tierras disponibles, uso actual y zonas para la producción de pastos para ganado lechero y sobre esta base recomendar su manejo bajo parámetros óptimos que eviten su deterioro y baja de producción.

Para satisfacer estas demandas se llevaron a cabo estudios semi-detallados en la zona, utilizando técnicas como: percepción remota (interpretación), revisiones bibliográficas (de levantamientos edafológicos), Esmeraldas, 5-7 de Noviembre del 2014

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XIV Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo experimentos de campo sobre la respuesta en producción a variables limitantes ( riego y fertilización ) conversaciones con agricultores y procesamientos en gabinete de la información levantada, así como el empleo del Sistema de Información Geográfica (GIS en inglés), Arc/View y el CAD Ustation. CARACTERÍSTICAS DE LA REGIÓN SIERRA ECUATORIANA La Zona de Estudio es la región Interandina del Ecuador, con patrones de homogeneidad, consistente en un complejo sistema conformado por la actividad del clima, el agua, las plantas, los animales y el hombre, la cual por su fisonomía, es una entidad reconocible y diferenciable de otras vecinas. Se distinguen y son considerados como un conjunto espacial denominado praderas, los territorios no solamente identificados como un espacio geográfico, sino a la vez como la formación de un espacio socioeconómico específico. La información utilizada tradicionalmente en el proceso de evaluación de tierras, con el fin de generar escenarios de planificación, se ha basado esencialmente en la información sobre suelo, relieve y clima. La relativa constancia e invariabilidad de estos factores, en comparación con otros componentes de los ecosistemas, facilita su manejo en la elaboración de los mapas de zonificación pecuaria. Además, otro aspecto que ha determinado la aplicación de este enfoque es que los usos de la tierra que generalmente se han contemplado son los de tipo agropecuario, para los cuales se consideran como factores determinantes la disponibilidad de agua y las características físico-químicas del suelo. En el contexto de la Planificación Territorial y en relación con la conservación y la sustentabilidad de los usos de la tierra, ha surgido la necesidad de reorientar la conceptualización y el manejo de la información ecosistémica. Por otro lado, con el fin de establecer un marco integrado que pueda conducir a un mejor conocimiento y planificación del uso y manejo de los ecosistemas, se hace necesario considerar también los factores bióticos (cobertura vegetal y fauna) y socioeconómicos, desafortunadamente, debido a que sus escalas de variabilidad espacio-temporal son mayores, hacen que estos factores sean más difíciles de acotar, analizar y manejar. I.

SITUACIÓN GEOGRÁFICA La cordillera de los Andes constituye una barrera montañosa natural de 100 a 120 Km. de ancho, con cimas abruptas de más de 4.000 metros de altitud; el paisaje se caracteriza por la presencia de dos cordilleras paralelas, coronadas por grandes volcanes, en la parte central se localizan los "valles" o cuencas (hoyas) entre 1.600 y 3.000 metros de altitud topografía suave y con un clima templado, separadas unas de otras por elevaciones transversales o "nudos" de 3.000 a 3.400 metros de altitud. La zona de estudio se localiza en la Sierra ecuatoriana, entre los paralelos 1° 30’ N y 4° 40'S y meridianos 77° 45'E y 78° 45' O. Cubriendo las provincias de Carchi, Imbabura, Pichincha, Cotopaxi, Tungurahua, Chimborazo, Bolívar, Cañar, Azuay y Loja. El área comprende las zonas ubicadas dentro de los 1800 y 3400 metros sobre el nivel del mar. Esta región se caracteriza por una gran variedad de climas y suelos y al mismo tiempo debido a esta gran variabilidad de los recursos biofísicos presenta serios problemas de erosión y consecuentemente en su utilización económica especialmente para la producción agrícola y ganadera.

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XIV Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo II.

RELIEVE

La Zona de Estudio comprende cuatro paisajes fisiográficos definidos por las formas de relieve y del material original: - Planicies, que cubren una amplia zona localizada en el interior de las dos cordilleras que forman el macizo de los Andes. - Valles Fluviales, comprende extensas zonas paralelas a las corrientes fluviales; se caracterizan por los relieves planos, sucesivas inundaciones en períodos de fuertes lluvias: Se diferencian dos formas de relieve constituidas por las terrazas altas y muy altas. - Planicie Sedimentaria de Disección Variable, formada a partir y como continuación de las Planicies, con relieves planos ondulados a un ondulado fuerte, influenciada por la presencia de materiales sedimentarios o de aporte. - Flancos Occidental y Oriental de la Cordillera, situado en las estribaciones internas de la cordillera y que se extiende del Norte al Sur dentro de las cuencas (hoyas hidrográficas), se caracteriza por su relieve muy fuerte e irregular y altas precipitaciones. III.

CLIMATOLOGÍA

Debido a la posición geográfica, el Ecuador climáticamente pertenece a la Zona Tropical - Ecuatorial y por lo tanto prevalecen las características climáticas de esta zona, salvo en la Región Interandina, donde se encuentran una gran variedad de climas producto de la influencia orográfica de los Andes, la posición de los valles y la orientación de los sitios de estudio. El Clima en la Zona Andina, está condicionado a dos factores principales: La circulación atmosférica general y las masas de aire locales producto del relieve, adicionalmente se consideran las corrientes oceánicas y orográficas que actúan en la zona. Por la posición sobre la Línea Ecuatorial y la presencia de la Cordillera de los Andes, el país presenta una amplia gama de climas en distancias muy cortas. La clasificación climática realizada es por lo tanto un poco arbitraria y artificial, pero que permite definir las siguientes clases, basadas en el régimen de lluvias (tropical o ecuatorial según tenga uno o dos picos anuales), a la altura pluviométrica anual (desde lluvioso hasta semiárido cuando bajan las precipitaciones) y a las temperaturas (mega o meso-térmico cuando es cálido o templado). La zona de estudio presenta los siguientes climas: Clima ecuatorial mesotérmico muy seco Este clima se localiza en los valles internos de la cordillera, bien abrigados de las influencias oceánicas y amazónicas; las temperaturas fluctúan entre los 18 y 22 grados centígrados; las precipitaciones son escasas (500 mm) y marcan dos estaciones, una seca y una lluviosa distribuidas en dos períodos cada una durante el año.

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XIV Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo Se encuentran por debajo de los 2.000 metros (1.200 y 1.800 metros) y que comprenden el valle del Chota, Valle de Guayllabamba, está caracterizada por temperaturas de 18 a 22 ° C-, la lluvia promedio anual es superior a los 200 milímetros, pero inferior a los 500 mm. Pueden presentarse dos picos anuales de lluvias, que anteceden y preceden a los equinoccios. El número de meses secos varía entre 8 y 10 al año, pudiéndose correr los días secos hasta 205 en ciertos años. Las formaciones ecológicas que se pueden encontrar en este tipo de clima son: matorral desértico PreMontano (m.d.PM) y monte espinoso Pre-Montano (m.e.PM). Clima ecuatorial mesotérmico seco Se localiza en la Región de la Sierra por encima de la cota de los 2000 metros, especialmente en los valles interiores del Callejón Interandino: registran temperaturas medias anuales entre los 12 y 18° C., con precipitaciones superiores o en promedio de 500 mm distribuidas con un carácter zenital (cuyas máximas anteceden o preceden a los equinoccios), intercaladas por una estación seca que comprende los meses de julio, agosto y septiembre que en algunos años puede extenderse hasta noviembre. El número de meses secos varía entre 3 y 5 dentro de cada estación, ecológicamente pertenecen a la formación: estepa espinosa Montano Bajo (e.e.MB). Clima ecuatorial mesotérmico semi-húmedo a húmedo Es el clima que caracteriza a la zona andina, exceptuando los valles abrigados y las zonas con alturas mayores a 3.000 y 3.200 metros; la precipitación se distribuye en dos estaciones lluviosas y van desde los 500 a los 2.000 mm, con temperaturas medias que se sitúan entre los 10 y 20 grados y la humedad relativa entre el 65 y 85 % y la duración de la insolación está comprendida entre las 1.000 y 2.000 horas anuales. La región sub-húmeda a húmeda se localiza entre altitudes de 2.000 a 3.050 metros aproximadamente, siendo la precipitación de tipo cenital o equinoccial, con estaciones secas muy heterogéneas que corresponden generalmente a los meses de julio, agosto septiembre; en algunas zonas se presentan climas mediterráneos con lluvias en el llamado verano, en otros lugares al sur del país este comportamiento puede alargarse hasta los meses de octubre y noviembre. Como consecuencia de la distribución de las lluvias, los meses ecológicamente secos varían de 2 y 5 meses, aunque algunas estaciones climatológicas no registran meses secos. Las formaciones ecológicas más comunes son: bosque seco Montano Bajo (b.s.MB) y bosque húmedo Montano Bajo (b.h.MB). Clima ecuatorial de alta montaña Está ubicado este clima sobre los 3.000 metros de altitud; la temperatura oscila entre los 8 y 10 grados centígrados, con temperaturas mínimas de alrededor de 0 grados (la altitud determina la temperatura); la precipitación es variable y comprende los 1.000 y 2.000 mm anuales. Este clima se caracteriza por las temperaturas que casi nunca sobrepasan los 20° C, los valores totales de las lluvias anuales son irregulares, correspondiendo a su variación según la altura y la exposición de las vertientes, con aguaceros de larga duración pero con débiles intensidades; la humedad relativa es casi siempre mayor al 80%. La vegetación que caracteriza a este clima y que reemplaza al de tipo matorral es una espesa capa herbácea frecuentemente saturada de agua denominada páramo, que se alterna con la formación ecológica bosque pluvial Sub Alpino (bpSA) y la formación páramo pluvial.

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XIV Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo IV.

SUELOS

La información edafológica para Zonificación Agro ecológica para la Producción de cultivos y pastos en el área del Proyecto se obtuvo mediante la compilación cartográfica de los estudios publicados por PRONAREG-ORSTOM, y que corresponden a las cartas de las provincias de la Sierra: Carchi, Imbabura, Pichincha, Cotopaxi; Tungurahua, Chimborazo, Cañar, Azuay y Loja, las mismas que presentan las siguientes especificaciones técnicas: - Nivel de estudio: semi-detalle. - Escala: 1:50.000 - Sistema de clasificación taxonómica de los suelos: Soil Taxonomy. - Unidades taxonómicas: Grandes grupos. - Unidades cartográficas: Asociaciones y consociaciones de suelos. La elaboración de los mapas de zonas aptas, ha sido realizada a partir de las cartas de suelos a escala 1:50.000. Esto permitió la generalización y agrupación de la información de cartas de mayor a menor detalle, guardando las relaciones que se definen en los niveles de estudio. Las unidades taxonómicas (Grandes grupos) han sido agrupadas en Conjuntos y Subconjuntos de suelos, lo que ayuda para el análisis de los mismos, en función de su material de origen. Los Conjuntos (unidad de mapeo) representan macro-subdivisiones y están identificados mediante una letra mayúscula, mientras que los subconjuntos que representan variaciones dentro de los Conjuntos están identificados por medio de letras minúsculas, por ejemplo: Ca. Suelos que tienen cangahua a 10 cm de profundidad, Cb. Suelos que tiene cangahua a 20 cm de profundidad, H, suelos derivados de cenizas volcánicas; Hv, suelos negros profundos. La casi totalidad de los suelos en el área norte del Proyecto tienen su origen en los depósitos de ceniza volcánica acumulados en espesores que alcanzan varias decenas de metros. El factor climático es determinante en originar la diversidad de tipos de suelos presentes en el área; sin embargo, es necesario considerar que otros factores tales como la topografía, la composición y la permeabilidad de la ceniza y la edad de formación también inciden notablemente en la diferenciación de los suelos. Las cartas de suelos elaboradas por PRONAREG-ORSTOM y que sirvieron de base para el Mapa de Zonificación de Suelos Aptos para cultivos y pastos, describen y analizan los suelos según criterios basados en ciertas características diferenciadoras de ellos y que se refiere a: 1) El material de origen, 2) Las características climáticas. Los factores formadores del suelo son principalmente los siguientes: material parental, relieve, clima, organismos (flora y fauna) y tiempo. En forma general en el área norte del Proyecto el material parental de los suelos constituyen las cenizas volcánicas, que son materiales piro-clásticos finos, los cuales provienen de las erupciones volcánicas.

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XIV Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo En algunas zonas existen capas provenientes de diferentes épocas de erupciones. Dadas las condiciones de fragmentación de las cenizas volcánicas, el agua, el aire, raíces, etc., penetran fácilmente, siendo transformados con rapidez. Lo más importante para la constitución de los suelos es la naturaleza de los minerales alterables, tales como iones básicos, así como las características y propiedades físicas que aceleran y orientan los procesos de formación del suelo. Las cenizas volcánicas constituyen, en su mayor parte, el material de origen de los suelos, determinando ciertas características especiales debido a la existencia de una amplia variación climática. Estos materiales piro-clásticos provienen del vulcanismo activo del Cuaternario; sin embargo, las cenizas no son de las mismas características, pues existen capas provenientes de diferentes volcanes y épocas de erupción, determinando la existencia de diferencias en los suelos. Esto posibilita la agrupación de los conjuntos según su material de origen en: - Suelos derivados de ceniza reciente gruesa y permeable. (Parte norte) - Suelos derivados de ceniza reciente fina y permeable. (Parte norte y central) - Suelos derivados de ceniza volcánica en parte solamente. (Parte central y sur) - Suelos derivados de ceniza antigua dura y cementada. (Parte sur de la Sierra) Cada uno de estos conjuntos ha tenido su evolución; sin embargo, existen características físico-químicas que les son comunes, como la presencia de partículas alófanicas, en mayor o menor grado. En el Callejón Interandino las precipitaciones, en general, están relacionadas con la altitud. Así, se tornan más secas en la parte baja de las cuencas, y más húmedas a medida que se asciende por los flancos de la cordillera. Así mismo, es importante la distribución de las precipitaciones a lo largo del año pues tienen influencia directa en el régimen de humedad del suelo; en las zonas húmedas la pedogenesis conduce a la individualización y a la formación de productos amorfos en el suelo, mientras que en zonas más secas se produce síntesis de minerales arcillosos. Por otra parte, las precipitaciones tienen importancia fundamental en la lixiviación de las bases, la acumulación de carbonatos y variaciones en el pH, etc. Todas estas variaciones, en las características de los suelos ocurren en distancias cortas debido a las variaciones climáticas, muchas de ellas de carácter orográfico. La temperatura, a más de su influencia en la velocidad de las reacciones químicas, que inciden en el grado de alteración de los suelos, tiene importancia en la acumulación y composición de la materia orgánica, pues la actividad biológica está relacionada estrechamente con la descomposición de la materia orgánica. Las propiedades del suelo varían en función del tiempo. Un suelo pasa por diferentes fases. Sobre una misma roca madre, la evolución pedológica está relacionada con el tiempo de acción de los factores formadores. Sin embargo, para los suelos del área del Proyecto este factor se considera importante, por cuyo motivo se clasifican los suelos conforme a las diferentes épocas de las erupciones volcánicas.

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XIV Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo En general la forma del terreno es un factor importante en la diferenciación de los suelos, la topografía incide en los otros factores para modificar la naturaleza del suelo. Como factores biológicos, incluyendo al hombre, se consideran a los animales, a los vegetales y microorganismos. El hombre ha tenido una acción preponderante con relación a la erosión acelerada que experimentan los suelos, por hacer un manejo inadecuado de los mismos. Los animales provocan el transporte de materiales, bajo diferentes procesos, tales como: realización de madrigueras, pastoreo intensivo, etc., además contribuyen a la transformación de la materia orgánica (MO). Las plantas por otra parte intervienen en el intercambio de cationes. Las plantas protegen el suelo contra los factores atmosféricos disminuyendo su acción y modifican el micro clima del suelo. Los microorganismos son los que transforman las sustancias químicas del suelo, ellos intervienen en los ciclos de elementos importantes, como el nitrógeno, el carbono, hierro, azufre, etc. DESCRIPCIÓN DE LAS PRINCIPALES UNIDADES TAXONÓMICAS. ORDEN ENTISOLES Son aquellos suelos que tienen muy poca o ninguna evidencia de formación o desarrollo de horizontes pedogenéticos. Hay muchas razones por las cuales no se han formado los horizontes; en muchos de los suelos el tiempo de desarrollo ha sido muy corto, otros se encuentran sobre fuertes pendientes sujetas a erosión y otros están sobre planicies de inundación, condiciones éstas que permiten el desarrollo del suelo. Pero no todos los Entisoles son suelos jóvenes, existen algunos que se han formado sobre materiales muy antiguos pero contienen arenas de cuarzo y otros minerales muy pobres que no forman horizontes sino con extremada lentitud. Los Entisoles de manera general se presentan en cualquier régimen climático. Suelen ocurrir sobre pendientes fuertes en las cuales la pérdida de suelo es más rápida que su formación, o donde la acumulación de materiales es continua, tal es el caso de las llanuras aluviales, estuarios, dunas, etc., o sobre materiales frescos (lavas). Las condiciones de poco espesor o desarrollo del suelo limitan su uso, los principales problemas para su aprovechamiento constituyen la erosión, rocosidad, excesivos materiales gruesos, susceptibilidad a la inundación, saturación permanente de agua. Sin embargo los Entisoles fértiles de los aluviones y llanuras, sirven de sustento a una agricultura intensiva. Los Subórdenes dentro de los Entisoles se los define en función de su material de origen.

Suborden Orthents Son los Entisoles primarios formados sobre superficies de erosión reciente. La erosión puede ser de origen geológico o producto de cultivo intensivo u otros factores que han removido o truncado completamente los horizontes del suelo, dejando expuesto a la superficie material mineral primario grueso (arenas, gravas, piedras, etc.), o material cementado (cangahua). Se presentan bajo cualquier régimen climático. Cuando sostienen vegetación, ésta es muy escasa o efímera.

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XIV Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo Dentro de este suborden y de acuerdo a las condiciones de humedad y temperatura, se identifican los siguientes Grandes Grupos: Troporthents. Orthents de áreas templadas a cálidas y húmedas. Normalmente se encuentran sobre relieves de pendientes moderadas a fuertes como son las estribaciones y vertientes de la cordillera andina. Su simbología en el mapa de suelos es: Es1, Es2, Es3, Es4, Es5 y Ec. Ustorthents. Son Orthents de zonas secas, frías, templadas o cálidas. Se distribuyen sobre relieves accidentados de las vertientes de la cordillera andina o también sobre relieves de pendientes suaves cerca de los volcanes. Su simbología en el mapa: Ec, Es5, Es6, Es7. Torriorthents. Constituyen los Orthents de áreas secas a muy secas, templadas o cálidas. Se encuentran sobre relieves de pendientes abruptas de las vertientes de las cordilleras y colinas andinas. Símbolos en el mapa: Es6 y Es7. Suborden Psamments Son los Entisoles con predominio de materiales arenosos de depósitos recientes. Se presentan en climas secos a muy secos, templados a cálidos. Tienen muy baja capacidad de retención de agua y cuando están secos y descubiertos son muy susceptibles a la erosión eólica principalmente, su contenido de materia orgánica es bajo (