Variación de Humedad Volumétrica del Suelo en Ecosistemas Tholares y Suelos Agrícolas en las Principales Zonas Productoras de Quinua (Chenopodium Quinoa; Willd.) en el Contexto del Cambio Climático, de los Municipios de Llica, Tomave y Uyuni del Departamento de Potosí.
Investigador Principal: Dr. Oscar Ranulfo Ayala Aragón1 [email protected], Universidad Autónoma Tomás Frías, Potosí, Bolivia
Investigador Adscrito: Ing. Milenka Vanessa Almanza López [email protected], Consultor Ingeniería del Medio Ambiente, Potosí, Bolivia ______
RESUMEN El proyecto de investigación se desarrolló en tres municipios del departamento de Potosí en las principales zonas productoras de quinua (Chenopodium quinoa; Willd.) durante el periodo seco en los meses de mayo a julio del 2017. Comunidades de Opoco (municipio de Tomave), Chita (municipio de Uyuni) y comunidad de Palaya (municipio de Llica). el estudio tuvo como propósito principal el determinar el efecto de los ecosistemas tholares en la variación de humedad volumétrica en diferentes tipos de manejo de suelo (terrenos en producción, descanso y terrenos vírgenes o purumas) y a diferentes distancias del terreno a las barreras naturales (distancias cercanas menor a 15 metros, distancias medias o centrales entre 15 - 50 metros y distante de la barrera natural a más de 50 metros). Los resultados muestran para el caso del municipio de Tomave en la comunidad de Opoco una mayor conservación de humedad en terrenos en descanso (6,15%) y también en cultivo (6,49%) con relación a suelos puruma (4,94%) o vírgenes con una menor pérdida en distancias próximas y centrales. En el caso del municipio de Uyuni, comunidad de Chita, también se evidenció una mejor respuesta a la conservación de humedad en suelos en descanso (4,41%) seguidos por suelos en cultivo (4,77%) especialmente en distancias próximas y centrales con relación a suelos puruma (3,26%). En el municipio de Llica, comunidad de Palaya, se observa un efecto mucho más importante en suelo en cultivo (6,13%) en distancia próxima con relación a suelos en descanso en zonas centrales (3,38%) y suelos puruma (3,78%). Se demostró en definitiva un efecto significativo en la conservación de la humedad principalmente en zonas próximas y centrales de los terrenos, incluso en algunos casos con un efecto importante en regiones alejadas del terreno en cobertura. Todo ello pese a que los sistemas tholares tienen una escasa densidad por metro cuadrado (4 a 5 plantas en promedio) y una altura también baja (40 a 50 cm en promedio) con relación al transecto longitudinal de la barrera tholar (6 a 7 m promedio) todos los municipios estudiados.
Palabras clave: Humedad del suelo, sistema tholar, quinua, barreras naturales
ABSTRACT The research project is developed in three municipalities in the Department of Potosí in the main quinoa-producing areas (Chenopodium quinoa;) Willd.) during the dry season in the months of May to July 2017. Communities of Opoco (Tomave municipality), Chita (Uyuni municipality) and township Palaya (Llica). Main purpose of the study was to determine the effect of tholar ecosystems in the variation of volumetric moisture in different types of soil management (land for production, rest and virgin land or purumas) and at different distances from the ground natural barriers (distances close less than 15 meters, average or central distances between 15 - 50 meters and distant natural barrier to more than 50 meters). The results show for the case of the municipality of Tomave in the community of Opoco protect moisture in land at rest (6.15%) and also in culture (6.49%) in relation to soils puruma (4.94%) or Virgin with a minor loss at close and central distance. The case of the municipality of Uyuni,
1 Av. Las Banderas, Bloque 1, Piso 2, ciudadela universitaria, Ingeniería Agronómica, Universidad Autónoma Tomás Frías, Potosí-Bolivia. community of Chita, also showed a better response to the conservation of moisture in soils at rest (4.41%) followed by soil culture (4.77%) especially in proximal and Central distances in relation to soils puruma) 3.26%). In the municipality of Lliçà, Palaya community, there is a much more important effect in soil culture (6.13%) in close range with respect to rest in central areas (3.38%) soils and soils puruma (3.78%). Showing a significant effect on the conservation of humidity mainly in proximal and central areas of the land, even in some cases with an important effect on the ground coverage in remote regions. All this despite the fact that systems sit has a low density per square meter (4 to 5 plants on average) and a height also falls (40 to 50 cm on average) compared to the longitudinal transect of the barrier tholar (average 6 to 7 m) all the studied municipalities.
Key words: moisture from the soil, System tholar, quinoa, natural barriers
1.- INTRODUCCIÓN En el marco del proyecto ”Gestión y manejo de suelos con fines de planificación territorial frente a la vulnerabilidad producida por el cambio climático y estrategias de conservación a partir de tecnologías locales, en las principales zonas productoras de quinua (Chenopodium quinoa; Willd.) en los municipios de Uyuni, Tomave y Llica de Potosí” implementado por la Carrera de Ingeniería Agronómica de la Universidad Autónoma Tomás Frías y la Institución AGRUCO, se ha desarrollado el presente estudio tomando como unidades de estudio a las comunidades de Opoco (Municipio de Tomave), Chita (Municipio de Uyuni) y Palaya (Municipio de Llica), todas ellas zonas representativas de la producción de quinua (Chenopodium quinoa; Willd.) y que además se constituyen en zonas vulnerables frente al cambio climático que viene produciéndose en la región intersalar en este caso del Departamento de Potosí. Al tener un alcance de investigación espacial, se ha considerado solamente la época seca dentro del estudio, principalmente en los meses de mayo a junio del 2017. El estudio aborda una investigación comparativa de la humedad volumétrica del suelo entre diferentes tipos de manejo de suelo: En producción o cultivo, en descanso (al menos 2 años) y purumas (terrenos vírgenes de tholares) a diferentes distancias de las barreras tholares: próxima (menor a 15 m), central (15 a 50 metros) y distante (mayores a 50 metros). Estas barreras de ecosistemas tholares están compuestas por los principales tipos de Tholas identificadas en el estudio del uso y manejo de suelos en la zona del Intersalar por la Fundación FAUTAPO (FAUTAPO, 2008): Kjiruta Thola (Parastrephia lepidophylla), Thola Cullcutiri (Parastrephia cuadrangulares), Jamachi thola (Baccharis boliviensis), Ñaka Thola (Baccharis incarum) y pajonales principalmente de la paja Iru Wichu (Stipa ichu) A partir de ello el estudio contribuye al conocimiento del comportamiento de la humedad de suelo. Diversos estudios realizados por la FAO (Shaxon & Barber, 2005) y también por León (2011), Njihia (1975) y Martinez-Gonzalez (2010) destacan la importancia que tiene los diferentes tipos de cubierta vegetal con relación a la conservación de la humedad del suelo. Considerando que obviamente mientras más óptima sea la conservación se producirá un mejor desarrollo de los cultivos y consiguientemente una mayor producción de alimentos a fin de garantizar la sostenibilidad alimentaria, particularmente de las poblaciones vulnerables al cambio climático cómo son las comunidades de los municipios en estudio. De esta forma la presente investigación contribuye precisamente a estudiar el comportamiento de la conservación de humedad frente a barreras vivas de tholares que son características de la zona de producción de quinua (Chenopodium quinoa; Willd.) en el Inter salar potosino. Consiguientemente el problema de investigación planteado es el siguiente: ¿Cuál es el efecto de los ecosistemas tholares en la conservación de humedad en suelos productores de quinua (Chenopodium quinoa; Willd.) en diferentes tipos de manejo y distancias del terreno a dichas barreras naturales? De ello se ha establecido el siguiente objetivo: Determinar el efecto de los ecosistemas tholares en la variación de humedad volumétrica en suelos productores de quinua bajo diferentes tipos de manejo de suelo y en diferentes distancias del terreno a las barreras naturales.
2.- MARCO TEÓRICO La importancia de la humedad de suelos es un facto fundamental e intrínseco de la cual depende no solamente la producción de alimentos sino también la sostenibilidad del sistema de productividad del suelo. Su disponibilidad influye dentro de la capacidad de retener y trasladar el agua con los ecosistemas con los cuales interacciona sean estos pasturas arbustos o árboles. La humedad del suelo está directamente relacionada con la porosidad del suelo y las características fisicoquímicas del mismo. Principalmente la cantidad de materia orgánica de la cual depende también la estructura del suelo que, en definitiva, determina la capacidad de almacenamiento de agua, su retención y su disponibilidad para la planta (Duchaufour, 1987). La estructura como una propiedad intrínseca del suelo se constituye en la síntesis determinada a partir de las otras características fisicoquímicas del mismo. En realidad a partir de esta propiedad se determina la retención y movimiento del agua además de la porosidad y las interacciones con la biota. Esto a su vez repercute dentro de los procesos de encostramiento y compactación, además de los diferentes procesos microbianos con relación a la transformación de la materia orgánica y la fauna del suelo determinando en definitiva la aireación y los flujos gaseosos que son fundamentales en el desarrollo de las raíces y la renovación del suelo (Gaucher, 1984). Consiguientemente será decisivo en el régimen de humedad del suelo el reciclaje de los nutrientes y también tendrá una influencia importante en la escorrentía, erosión, drenaje, lixiviación y calidad del agua en el suelo. En definitiva, cuanto más estructurado se encuentra el suelo en equilibrio de sus condiciones fisicoquímicas se posibilita una mayor optimización de la humedad (Porta, López-Acevedo & Roquero, 1994). En el caso de los terrenos de las comunidades de los municipios de estudio las condiciones extremas de la región intersalar, la estructura es prácticamente granular; lo que implica una clara desventaja en términos de conservación de humedad por las condiciones extremas a las cuales los suelos se encuentran expuestos en estas zonas en particular. La figura 1 nos muestra los procesos de interacción con relación a esta propiedad síntesis del suelo y su influencia dentro de las características de humedad del suelo. Debe enfatizarse, además, la influencia directa sobre las condiciones de la fertilidad del suelo y la disponibilidad de nutrientes para que la producción cumplan los propósitos dentro de la producción de alimentos y por ende la seguridad alimentaria en la población.
Figura 1. Interrelaciones entre la propiedad estructural y los procesos de humedad en el suelo.
Fuente: Lal (1994) La disponibilidad de humedad del suelo depende de muchos factores sin embargo estudios como los realizados en la FAO (Shaxon & Barber, 2005) determinan que la agricultura de conservación constituye uno de los mejores mecanismos para la conservación de la humedad del suelo. Esto implica prácticas de una labranza cero o mínima además de la utilización de malezas de cultivos de cobertura con la consiguiente rotación de cultivos mismos que promueven niveles adecuados de biomasa ayudando además al control de diferentes plagas y malezas. Esto determina también un mejoramiento de las condiciones físicas del suelo por el reciclaje de nutrientes pues posibilita la fijación del nitrógeno atmosférico (Sparks, 2003). Se ha determinado además que bajo estas prácticas de conservación es posible optimizar el uso de la humedad residual del suelo. También la tecnología de manejo de suelos en descanso promueve una renovación del suelo (Fournier, 1975) permitiendo que durante este periodo el agua de lluvia siga su ciclo y se encuentra disponible para las plantas y la consiguiente regeneración microbiológica y de la mesofauna lo que además posibilitará el incremento de la porosidad del suelo y consiguientemente la circulación de aire y agua disponible en el suelo (Hudson, 1982). El aplicar tecnologías de conservación de suelos también repercuten el control de la erosión. Este problema es fundamentalmente grave a nivel mundial pues se estima que anualmente existe una pérdida de 10 toneladas por hectárea (Shaxon & Barber, 2005) y mucho más aún en zonas vulnerables como es el caso de los municipios de la región intersalar de estudio en el presente trabajo de investigación. A este respecto también se ha determinado la importancia de las barreras de contorno mismos que determinan una mayor acumulación de agua debido a la retención de la escorrentía favoreciendo además la percolación profunda (Njihia, 1975). No obstante, también está determinado que estos contornos deben ser lo suficientemente altos para tener una mejor retención de agua acumulada para los cultivos. En cualquier caso se ha determinado un mejor comportamiento en la conservación efectiva de lluvia frente a suelos sin ningún tipo de cobertura. A este respecto existen algunas experiencias importantes como el estudio realizado en la Cuenca “La Esperanza” en Guanajuato México (temperatura promedio 14°C, pp anual de 800 mm, suelos con textura migajosa arcillosa, altura 2300 y 2500 msnm). Donde se evaluaron diferentes tipos de cercos vivos: encinos (Quercus sp), arbustos jarilla (Senecio sp), uña de gato (Mimosa sp), eucaliptos (Eucalytus sp) y sin vegetación. Este estudio al igual que la presente investigación se realizó durante la temporada a secas aunque también en épocas lluviosas mostrándose una menor conservación de humedad principios con encinos y arbustos con relación a los sitios con eucaliptos. Pero en cualquier caso se evidenció una menor perdida de humedad con relación al suelo sin vegetación de cobertura (Martínez- González, Sosa-Perez, & Ortiz-Medel, 2010) En la región del intersalar si bien existen bastantes estudios relacionados con los sistemas tholares, aún no se han desarrollado suficientes estudios qué evalúen la influencia de las barreras vivas en la humedad del suelo a diferentes distancias del terreno y tampoco en diferentes situaciones de manejo. Consiguientemente el estudio planteado contribuirá a la comprensión de estos aspectos relacionados principalmente con la humedad de los suelos en regiones o zonas productoras de quinua (Chenopodium quinoa; Willd.) en el departamento de Potosí.
3.-MATERIALES Y MÉTODOS
3.1.- UBICACIÓN DEL ESTUDIO El estudio se realizó en en los municipios de Tomave, Uyuni y Llica. Tomando como caso de estudio en cada uno de ellos zonas representativas para la producción de quinua (Chenopodium quinoa; Willd.), como es el caso de las comunidades de Opoco, Chita y Palaya, respectivamente. En cada uno de los casos se realizó la medición de humedad trazándose transectos longitudinales a lo largo del terreno a diferentes distancias con relación a las barreras vivas de tholares, como se muestra en la figura 2.
Figura 2. Distancias de zonas del terreno a las barreras tholares
Fuente: Elaboración propia.
Las coordenadas de ubicación y datos de altura sobre el nivel del mar se presentan en la tabla 1. El levantamiento de los datos geográficos se realizó con el dispositivo gps GARMIN modelo Oregon 550, teniéndose un error de aproximación de +-5m para la comunidad de Opoco en el municipio de Tomave; +-9m en la comunidad Chita del municipio de Uyuni y +- 7m en la comunidad de Palaya en el municipio de Llica.
Tabla 1. Ubicación geográfica de los transectos por tipo de terreno, distancia y municipio
3.2.- CARACTERÍSTICAS DE LAS BARRERAS THOLARES En todos los municipios y comunidades de estudio: Opoco (Municipio Tomave) Chita (Uyuni) y Palaya (Llica), se presentan sistemas tholares y pajonales con una importante presencia de sistemas tholares en todos los terrenos estudiados. Generalmente presentan bajas densidades de plantas por metro cuadrado. Un promedio de 4 a 5 plantas por m2 en terrenos de las comunidades de opoco y chita y 2 a 3 plantas en terrenos de la comunidad de Palaya. La altura promedio de plantas de los sistemas tholares es de 50 a 60 centímetros en las comunidades de Opoco y Chita y de 40 a 50 cm en la comunidad de Palaya. La distancia promedio transversal de la barrera viva al terreno es de 5 a 6 m en las comunidades de Opoco y Chita y de 7 a 9 m en la comunidad de Palaya y Opoco. Ver figuras 3,4 y 5.
Figura 3. Barreras vivas de tholares comunidad de Opoco (Municipio de Tomave)
Fuente: Fotografía propia.
Figura 4. Barreras vivas de tholares comunidad de Chita (Municipio de Uyuni)
Fuente: Fotografía propia.
Figura 5. Barreras vivas comunidad de Palaya (Municipio de Llica)
Fuente: Fotografía propia con el medidor de humedad Spectrum TDR300 en el frente.
3.3.- CARACTERÍSTICAS AGROLIMATOLÓGICAS DE ZONAS DE ESTUDIO
3.3.1.- CLIMA MUNICIPIO DE TOMAVE El municipio de Tomave muestra en el periodo de inicio de información climatológica hasta la gestión 2016 un déficit hídrico en los periodos de estudio en época de estiaje (mayo a julio), observándose que la evapotranspiración potencial y real prácticamente tienen un déficit extremo respecto de las precipitaciones en los meses señalados (Ver figura 6)
Figura 6.- Agroclimatología municipio Tomave (tendencia histórica 30 años hasta 2016)
Fuente: Elaborado a partir de datos del SENAMHI utilizando el software SISMET Observándose además una variabilidad extrema en las temperaturas que van desde -0,3º C hasta un promedio en los periodos secos considerados de 11,57ºC. Se observa también una dirección de viento noroeste, con vientos de velocidad promedio de 10,8 km/hora y máxima de hasta 62 km/hora en periodos ventosos de junio y julio (SENAMHI, 2017).
3.3.2.- CLIMA MUNICIPIO DE UYUNI El municipio de Uyuni muestra en el periodo de inicio de información climatológica hasta la gestión 2016 también un amplio déficit hídrico en los periodos de estudio en época de estiaje (mayo a julio), además de otros periodos en el ciclo anual, limitándose solamente a una compensación del déficit de la evapotranspiración real en el mes de enero aunque mínimamente pues nuevamente en los subsiguientes meses se observa que la evapotranspiración potencial y real prácticamente tienen un déficit extremo respecto de las precipitaciones en la mayor parte del año (Ver figura 7).
Figura 7.- Agroclimatología municipio Tomave (tendencia histórica 40 años hasta 2016)
Fuente: Elaborado a partir de datos del SENAMHI utilizando el software SISMET
Observándose además una variabilidad extrema en las temperaturas que van desde -3,7º C hasta un promedio en los periodos secos considerados de 10,26ºC. Se observa también una dirección de viento noroeste, con vientos de velocidad promedio de 11,7 Km/hora y máxima de hasta 51 Km/hora en periodos ventosos de agosto, septiembre y octubre (SENAMHI, 2017).
3.3.3.- CLIMA MUNICIPIO DE LLICA Para el caso del municipio de Llica se analizó datos de la estación metereológica de Llica, que lamentablemente solo tuvo funcionalidad hasta el año 1998, no existiendo datos a partir de esa fecha. No obstante los datos que se presentan solo son referenciales y nos ayudarán entender el comportamiento climatológico aproximado en la zona.
Figura 6.- Agroclimatología municipio Tomave (tendencia histórica 15 años hasta 1998)
Fuente: Elaborado a partir de datos del SENAMHI utilizando el software SISMET
Se observa que en el municipio prácticamente existe un déficit hídrico extremo en todos los meses del año, intensificándose con tendencia a cero en las precipitaciones en los meses de mayo a julio que precisamente son los periodos en los que se realizó el estudio. En cualquier caso la evapotranspiración real y potencial sobrepasa enormemente el umbral necesario para satisfacer las necesidades de agua para las plantas en la zona. La variabilidad de temperatura varía desde los -2º C hasta los 10,50º C. La velocidad del viento es en dirección oeste, sur y norte en ese orden de importancia. La velocidad promedio del viento es de 30 km/hora, con una velocidad máxima de 60 kilómetros en épocas ventosas en los meses de junio y julio (SENAMHI, 2017)
3.4.- CARACTERÍSTICAS EDAFOLÓGICAS DE LAS ZONAS DE ESTUDIO A partir de los resultados analizados en el laboratorio de suelos del CIAT (Centro Investigación Agrícola y Tropical), se tienen las siguientes características físico químicas relevantes con relación a los suelos de estudio en la tabla 2:
Tabla 2.- Algunas características físico químicas de los suelos en estudio.
Fuente elaboración propia a partir de los análisis físico químicos realizados por el CIAT
Los bajos porcentajes de materia orgánica, además de los valores de disponibilidad de nitrógeno, fósforo y potasio, nos muestra que los suelos son bastante pobres, típicos de la región árida del intersalar y el pH alcalino en los suelos independientemente del tipo de cobertura muestra que son suelos salinos (Joffre & Acho, 2008). La textura predominante en los municipios de Tomave y Uyuni es franco arenoso y en el municipio de Llica es de arenoso franco a arenoso. Todos los suelos estudiados presentan una estructura granular, por la predominancia de Arena en su composición estructural.
4.- METODOLOGÍA
4.1.- VARIABLES DE ESTUDIO Las variables independientes de estudio, son todas de tipo nominal y se presentan en la tabla 3
Tabla 3,. Operacionalización de las variables independientes de estudio
Fuente: Elaboración propia
Las variables dependientes de estudio fueron la humedad volumétrica expresada en porcentaje (%), con un rango mínimo de 0 y un máximo valor de capacidad de campo y la variable temperatura del suelo, expresada en grados centígrados (ºC). Ambas variables fueron medidas a 20 cm de profundidad de la capa arable del suelo.
4.2.- INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Para la medición de humedad se utilizó es el equipo TDR300 FieldScout con varillas sensores de 20 cm. Este equipo mide la humedad volumétrica del suelo y su principio de funcionamiento se basa en la permisividad dieléctrica del suelo que implica la medición del tiempo de una onda electromagnética que se produce a lo largo de la guía del equipo. Este método de medición constituye uno de los más precisos para mediciones directas en campo. Para medición de la temperatura del suelo (Grados centígrados) se utilizó el medidor de temperatura directa del suelo marca Hanna HI 98331 con sonda de penetración de 20 cm para medición directa en campo.
4.3.- ANÁLISIS ESTADÍSTICO En el caso del análisis para cada municipio en particular el factor A (variable cobertura) representó los diferentes tipos de terrenos en los cuales se evaluó la humedad: a0 = terreno puruma con tholar, a1=terreno en descanso y a2=terreno en producción o con cultivo de quinua (Chenopodium quinoa; Willd.) y el factor B (distancia tholar) la distancia de medición de la humedad con relación al cerco del tholar: Próximo (Hasta 15 metros), Medio o central (Entre 16 y 50 metros) y distante (mayor a 50 metros) En terrenos donde la extensión promedio fue para el Municipio de Tomave, comunidad de Opoco y el Municipio de Llica, comunidad de Palaya de 1 ha y para el Municipio de Uyuni, comunidad de Chita de ½ ha. Tanto para el análisis comparativo entre los municipios como para el análisis de cada municipio en particular en términos de las variables de estudio, se ajustó el análisis estadístico de una análisis de varianza a un modelo solamente de efectos principales Yij=u + Ai + Bj + Error (Ai=Factor cobertura, Bj=Factor distancia en terreno a la barrera tholar), excluyéndose los efectos de interacción debido a que los factores espaciales y geográficos fueron diferentes en las mediciones realizadas, hecho que se ratificó en las gráficas de medias marginales estimadas donde se evidenció un paralelismo y no intersección de los datos. Para el procesamiento de datos se utilizó el software estadístico R (versión linux para ubuntu 2.11.1) y para la elaboración de gráficos el software RLPlot para linux versión 1.4.
4.4.- ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS COMPLEMENTARIOS DE HUMEDAD DEL SUELO Con fines comparativos se estimaron además los parámetros complementarios para el estudio de la humedad en el suelo como son la capacidad de campo (CC), punto de marchitez permanente (PMP) y agua disponible en el suelo (AD). Mismos que pueden ser calculados a partir de ecuaciones estandarizadas en función de variables determinadas en el análisis físico de laboratorio (León, 2011). Las ecuaciones para la estimación de estos valores CC y PMP (Chilon, 1997) y AD (Inda, 2010) los siguientes :
5.- RESULTADOS
5.1.- MUNICIPIO DE TOMAVE En todos los casos se asume una normalidad e independencia de los datos además de la homogeneidad de varianzas que hace posible la aplicación de las pruebas de inferencia estadística no paramétrica como el análisis de varianza y también la prueba de comparación de Duncan para los promedios donde se encuentre significatividad en el análisis. Para el caso del municipio de Tomave y la comunidad de Opoco el resultado del análisis de varianza (R=0,885) se muestra diferencias significativas tanto para los niveles de la variable cobertura (p=0,017) y los niveles de la variable distancia al cerco del tholar (p=0,045). Realizando la prueba de Duncan (significación 5%) para la variable cobertura se muestra en la figura 8, que el suelo en descanso es el que tiene una mayor conservación de humedad volumétrica del suelo (6,65%) significativamente mayor con relación al suelo tipo Puruma (4,94%) aunque no significativamente mayor con relación al suelo con cultivo (5,86%). En el caso de la proximidad al cerco tholar, realizada la prueba de Duncan, se muestra que para el caso del suelo con cobertura de cultivo existe una diferencia significativa del mayor promedio de conservación de humedad para las mediciones realizadas en proximidad (6,49%) con relaciones a las mediciones realizadas en distancias centrales (5,53%) y distantes (5,24%). En cambio para el caso del suelo en situación de descanso se muestra una diferencia significativa del promedio de humedad mayor en lo distante (8,97%) con relación a las distancias próximas (5,73%) y central (5,53%).
Figura 8: Promedios de variación de humedad volumétrica para diferentes tipos de manejo de suelos, municipio de Tomave.
Cobertura Próximo Central Distante Cultivo 6,49 (B) 5,53(A) 5,24(A) Descanso 5,73(A) 6,15(A) 8,97(B) Fuente: Elaboración Propia
5.2.- MUNICIPIO DE UYUNI En el municipio de Uyuni y la comunidad de Chita, el resultado del análisis de varianza (R=0,94) se muestra diferencias significativas tanto para los niveles de la variable cobertura (p<0,0001) y los niveles de la variable distancia al cerco del tholar (p=0,002). Al aplicar la prueba de Duncan (significación 5%) para la variable cobertura se muestra en la figura 9, que el suelo en descanso es el que tiene una mayor conservación de humedad volumétrica del suelo (4,56%) significativamente mayor con relación al suelo tipo Puruma (3,26%) aunque no significativamente mayor con relación al suelo con cultivo (4,23%).
Figura 9: Promedios de variación de humedad volumétrica para diferentes tipos de manejo de suelos. Municipio de Uyuni.
Cobertura Próximo Central Distante Cultivo 4,41(A) 4,21(A) 3,57(B) Descanso 4,77(A) 4,57(A) 2,93(B) Fuente: Elaboración propia
En el caso de la proximidad al cerco tholar, realizada la prueba de Duncan, se muestra que para el caso del suelo con cobertura de cultivo existe una diferencia significativa del mayor promedio de conservación de humedad para las mediciones realizadas en proximidad (4,41%) con relaciones a las mediciones distantes (3,57%) aunque no significativamente con relación a las realizadas en distancias centrales (4,21%). De igual manera en el caso del suelo en situación de descanso se muestra una diferencia significativa del promedio de humedad mayor en lo próximo (4,77%) con relación a lo distante (2,93%) aunque no significativamente mayor para las distancias próximas (4,57%).
5.3.-MUNICIPIO DE LLICA En el municipio de Llica y la comunidad de Palaya, el resultado del análisis de varianza (R=) se muestra diferencias significativas tanto para los niveles de la variable cobertura (p<0,0001) y los niveles de la variable distancia al cerco del tholar (p=0,001). Al aplicar la prueba de Duncan (significación 5%) para la variable cobertura se muestra en la figura 10, que el suelo en cultivo es el que tiene una mayor conservación de humedad volumétrica del suelo (6,33%) significativamente mayor con relación al suelo tipo Puruma (3,78%) y al suelo en descanso (3,42%).
Figura 10: Promedios de variación de humedad volumétrica para diferentes tipos de manejo de suelos. Municipio de Llica.
Cobertura Próximo Central Distante Cultivo 6,13(A) 6,77(B) 6,01(A) Descanso 2,91(A) 3,38(B) 3,12(AB) Fuente: Elaboración propia
Evaluando la proximidad al cerco tholar, realizada la prueba de Duncan, se muestra que para el caso del suelo con cobertura de cultivo existe una diferencia significativa del mayor promedio de conservación de humedad para las mediciones realizadas en la zona media o central del terreno (6,77%) con relación a las mediciones próximas (6,13%) y distantes (6,01%). De igual manera en el caso del suelo en situación de descanso se muestra una diferencia significativa del promedio de humedad mayor en la zona central (3,38%) con relación a lo próximo (2,91%) aunque no significativamente mayor para lo distante (3,12%).
5.4.- COMPARATIVA MUNICIPIOS Realizando la comparativa entre los municipios, tomando en consideración obviamente las diferencias geográficas, climatológicas y otras inherentes a las características del suelo, de manera referencial podemos establecer a partir del análisis de varianza conjunto que existe significatividad tanto para la variable cobertura (p<0,0001) y también variable distancia al cerco de tholar (P=0,05). Mostrándose con relación a la variable cobertura una significatividad del mayor promedio de humedad que corresponde a los terrenos de cultivo (5,50%) con relación también significativa a los terrenos en descanso (4,94%) y puruma (4,09%), como se aprecia en la figura 11.
Figura 11. Comparativa variación humedad por tipos de terrenos.
Fuente: Elaboración propia
Asimismo la comparativa con relación a las distancias de los tholares muestra una mayor significatividad en regiones de medición distantes (5,51%) con relación a regiones centrales (5,03%) y a regiones próximas (5,16%) aunque con una diferencia no significativa, tal como puede apreciarse en la figura 12.
Figura 12. Comparativa variación humedad distancia terreno a la barrera tholar
Fuente: Elaboración propia
5.5.- AGUA DISPONIBLE EN EL SUELO Y PROXIMIDAD A LA BARRERA DE THOLARES La tabla 4 muestra los porcentajes de arena arcilla y limo con relación a los tipos de cultivo por distancia a barrera viva en los municipios de estudio; además, de los valores resultantes del cálculo de capacidad de campo punto de marchitez permanente y agua disponible a partir de los modelos propuestos por Inda(2010) y Chilon (1997). Los resultados comparativos de la humedad del suelo por proximidad y su relación con el agua disponible nos muestran que existe una menor pérdida en el caso de terrenos en descanso para una distancia próxima en los municipios de Tomave y Uyuni. Siendo esta diferencia positiva en el Municipio del Llica en el terreno en cultivo (1,13%).
Tabla 4.- Características físico químicas de los suelos por tipo de cultivo y parámetros de capacidad de campo, punto de marchitez permanente y agua disponible calculados.
Fuente: Elaboración propia
De igual manera para una distancia central de los terrenos hacia la barrera viva se muestra una menor pérdida de humedad para los terrenos en descanso. Observándose una mayor conservación de humedad para terrenos en cultivo (1,77%). En el caso del área distante hacia la barrera, siguiendo las tendencias anteriores, se muestra una menor perdida en los terrenos en descanso llegando incluso a una mayor conservación incluso que los terrenos de cultivo para el caso del municipio de Tomave (3,17%). Sin embargo, se mantiene una diferencia positiva para terrenos en cultivo (1,01%) en el municipio de Llica. En el caso de los terrenos puruma se muestra una menor pérdida de humedad en los municipios de tomave y Llica. Observándose, no obstante, una diferencia negativa, lo que implica un déficit de conservación de agua.
5.6.- TENDENCIAS DE COMPORTAMIENTO DE HUMEDAD POR PROXIMIDAD A LA BARRERA DE THOLARES EN LOS TERRENOS Para el caso del municipio de Tomave en la comunidad de Opoco, la figura 13 muestra que el ajuste al modelo lineal muestra un comportamiento directamente proporcional para el caso suelos en descanso a diferencia de suelos en cultivo donde la tendencia es inversamente proporcional. Además se presentan las temperaturas máximas, mínimas y promedio del suelo en el momento en el que se realizó la medición de humedad del suelo.
Figura 13.- Ajuste a modelos líneas de la variación de humedad por tipo de manejo de suelo en el municipio de Tomave
Fuente: Elaboración propia
En el caso del municipio de Uyuni en la comunidad de Chita, la figura 14 muestra que el ajuste al modelo lineal muestra un comportamiento inversamente proporcional tanto para el caso del terreno en cultivo como en descanso. Además se presentan las temperaturas máximas, mínimas y promedio del suelo en el momento en el que se realizó la medición de humedad del suelo. Evidenciándose además un punto de intersección entre ambos modelos en los cuales se encuentra la misma humedad a la misma distancia determinada.
Figura 14.- Ajuste a modelos líneas de la variación de humedad por tipo de manejo de suelo en el municipio de Uyuni
Fuente: Elaboración propia En el municipio de Llica, comunidad de Palaya, la figura 15 muestra que el ajuste al modelo lineal muestra un comportamiento inversamente proporcional tanto para el caso del terreno en cultivo como en descanso. Además se presentan las temperaturas máximas, mínimas y promedio del suelo en el momento en el que se realizó la medición de humedad del suelo.
Figura 15.- Ajuste a modelos líneas de la variación de humedad por tipo de manejo de suelo en el municipio de Llica.
Fuente: Elaboración propia
6.- ANÁLISIS Y DISCUSIÓN Los resultados presentados a partir del cálculo realizado para el agua disponible muestra que guarda una relación con los resultados encontrados respecto de la proximidad a las barreras vivas con relación a los márgenes de humedad medidos en campo. Evidenciándose en algunos casos una mayor conservación de humedad en los suelos en descanso misma que está directamente explicada principalmente por el efecto reposo al que se sometió al suelo a fin de que puedan reducirse las pérdidas de materia orgánica además de fomentar los procesos de anaerobiosis de los distintos organismos presentes en el suelo (Shaxon & Barber, 2005). Por otro lado existe una menor pérdida de humedad en terrenos con distancia próxima y central a las barreras vivas, esto también explica el efecto que tienen las barreras vivas pese a tener una presencia muy baja en densidad y altura (Joffre & Acho, 2008). A efectos de analizar el efecto de la cobertura de los tholares en cada zona en particular a continuación se realiza la discusión para cada municipio.
6.1.- MUNICIPIO DE TOMAVE Se evidencia para el caso del municipio de Tomave y la comunidad de Opoco que el efecto de la cobertura de los tholares tiene un efecto de conservación de humedad mayor en el caso de los terrenos en descanso y cultivo con relación a los terrenos puruma. Esto se puede explicar por efecto del proceso de recuperación tanto en lo físico químico como microbiológico que se desarrolla en suelo en descanso, que sumado a los procesos de labranza previa en el momento en que estaba en producción, ha logrado establecerse condiciones de aireación suficientes (Fournier, 1975) y necesarias evitando la excesiva compactación que se produce en suelos purumas, siempre dentro de la clase textural franco arenoso típico de estos suelos productores de quinua (Chenopodium quinoa; Willd.). También este efecto se observa aunque en menor medida en los suelos en cultivo, en todo caso se demuestra que existe un efecto favorable en la conservación de humedad en ambos casos. Aunque la humedad del suelo depende también de otras características como la materia orgánica, se evidencia que en este caso al ser pobres de acuerdo al análisis de laboratorio realizado, la incidencia de la misma es mínima. Por su parte también se muestra que desde el análisis espacial de la distancia del cerco tholar en el terreno se tiene una mejor conservación de húmedad en suelos en distancia próxima para los cultivos y un mayor efecto en localizaciones distantes para el caso de terrenos en descanso, que dicho sea de paso se debe fundamentalmente a que muchos terrenos se encuentran circundados por cerros lo que tiene también un efecto de protección en la conservación de la humedad. En ambos casos la conservación de humedad en la parte central es similar tanto en suelos en producción como en descanso.
6.2.- MUNICIPIO DE UYUNI En el caso del municipio de Uyuni, comunidad de Chita, se observa un comportamiento similar a la comunidad de Opoco en el municipio de Tomave, que dicho sea de paso se tienen las mismas clases texturales, es decir un mayor efecto de conservación de humedad en los terrenos en descanso seguidos por terrenos en cultivo, al igual que en el caso anterior esto se explica también por el efecto del laboreo que posibilita una menor compactación y consiguientemente una mayor aireación que tiene su efecto directo en los procesos de retención de humedad y disponibilidad en el suelo para las plantas. En este caso con un mejor comportamiento para terrenos en descanso que si bien en el pasado estuvieron en un proceso de laboreo este se ha convertido en mínimo por el periodo en el que no es sometido a estas faenas durante el descanso. Para el caso del efecto de la distancia se evidencia que se tiene un mayor efecto en distancias próximas a medias respecto de la barrera del tólar.
6.3.- MUNICIPIO DE LLICA En el municipio de Llica, comunidad de Palaya se evidencia un mayor efecto en la humedad en el caso de terrenos en cultivo aunque no con mucha diferencia con relación a los suelos en descanso; no obstante, los suelos puruma tienen también una importante conservación de humedad. Esto se debe a que los suelos de esta zona a diferencia de los municipios anteriores tienen una clase textual de Arenosa a Franco arenosa, es decir no existe el mismo nivel de compactación para el caso de los terrenos puruma que en las comunidades de los municipios de comparación. No obstante nuevamente también en este caso se demuestra la importancia del cerco en la humedad del suelo particularmente en los terrenos en cultivo y en zonas centrales a próximas del cerco tholar. Al igual que en los casos anteriores el efecto de la materia orgánica al ser mínimo no repercute significativamente en la variación de humedad de acuerdo a los parámetros evaluados.
7.- CONCLUSIONES Los terrenos destinados a la producción de quinua (Chenopodium quinoa; Willd.) tienen una extensión aproximada de 1ha en las comunidades de Palaya (municipio de Llica) y Opoco (Municipio de Tomave), siendo más pequeñas, con un tamaño aproximado de ½ ha en la comunidad de Chita (municipio de Uyuni). Son estas superficies las que posibilitaron la evaluación de la humedad en zonas próximas, centrales y distantes a los cercos identificados en las comunidades señaladas. Los cercos tholares estudiados, están actualmente reducidos drásticamente a fin de habilitar nuevas tierras para producción, a ello se suma que tienen un escasa densidad (menor a 2 plantas por m2) y extensión (entre 2 a 3 metros como máximo), siendo el tamaño promedio del tholar de aproximadamente 40-50 cm en todas las zonas estudiadas. Se evidencia un efecto importante de los cercos vivos, que pese a tener una pobre densidad y tamaño reducido, repercuten significativamente en la disponibilidad de humedad, como barreras protectoras y de los procesos de interacción suelo planta, particularmente en suelos en descanso que tienen además la ventaja de haber tenido una labranza previa, lo que facilita los procesos de aireación y evita la compactación excesiva que podría repercutir negativamente en la reutilización posterior de los suelos en labores productivas o de regeneración de las praderas tholares. También se evidencia un efecto importante en la humedad de los suelos en terrenos cultivados particularmente en los municipios de Tomave y Uyuni, que además presentan condiciones texturales franco arenosas similares, mostrándose un mejor resultado en zonas próximas y centrales de la distribución de los terrenos, dependiendo en todo caso de la geografía y las condiciones climatológicas particulares. En el caso del municipio de Llica, la clase textural preponderante es la arenosa franca, existiendo en este caso una mayor humedad en los suelos pururmas de los tholares, con relación a los municipios anteriores. Por los resultados encontrados en el comportamiento de la humedad se evidencia que no ha existido en este caso un efecto importante de la materia orgánica, pues en todos los casos el porcentaje es muy bajo, por lo que su efecto en la humedad no resulta significativo en el comportamiento y la distribución de la misma. Se ha establecido en el trabajo investigativo modelos de ajuste de comportamiento de la humedad con relación a la distribución en las zonas de proximidad o lejanía del terreno, mostrándose que si bien existe correlación, esta es baja. No obstante, se evidencia que en algunos casos este ajuste es inversamente proporcional entre la cantidad de humedad y la distancia del cerco, es decir que a medida que se incrementa la distancia al cerco disminuye el efecto en la disponibilidad de humedad, como se muestra en el caso de todos los municipios particularmente en el caso de los suelos cultivados. Aunque en el estudio también se tomó en cuenta la temperatura como un referente para la evaluación de la humedad en el suelo, se ha evidenciado que la importancia de la cobertura vegetal en la conservación de la humedad pese a estar expuesto a altas temperaturas, como es el caso de los terrenos purumas en la comunidad de Palaya en el municipio de Llica, que pese a haberse medido altas temperaturas en el suelo por las características climatológicas de la zona, el hecho de tener vegetación hace que la humedad no se evapore totalmente e incluso tenga una retención superior a terrenos en descanso cuya cobertura vegetal recién viene regenerándose luego de la actividad productiva. Los porcentajes de humedad encontrados guardan relación con la disponibilidad de agua en el suelo estimado a partir de la capacidad de campo y punto de marchitez permanente. los resultados evidencian que existe un efecto en la conservación de humedad en las distancias centrales y próximas a las barreras vivas. evidenciándose una mejor conservación de humedad en suelos en descanso debido a la regeneración y conservación de la materia orgánica producida por la no intervención de labranza durante el periodo de descanso. Aunque también se observó un efecto importante en suelos en cultivo particularmente en el municipio de Llica esto debido a que en los terrenos se dejaron rastrojos vegetales del cultivo en el suelo. Al haberse desarrollado este estudio tomando en consideración la variabilidad espacial, es recomendable además realizar la evaluación temporal, es decir el estudio del comportamiento en periodos de tiempo con relación a las estaciones del año y de esta manera poder correlacionar además con datos climatológicos en distintos periodos temporales.
8.- BIBLIOGRAFÍA Chilón E.(1997) Manual de fertilidad de suelos y Nutrición de plantas. UMSA- E.M.I. CIDAT: La Paz - Bolivia. Duchaufour, Ph. (1987). Edafología. Constituyentes y Propiedades. Masson. S.A: Barcelona FAUTAPO (2008). Fertilidad, uso y manejo de suelos en la zona del intersalar de los departamentos de Oruro y Potosí. La Paz: Programa Quinua Altiplano Sur Fournier, F. (1975) Conservación de suelos. Mundi-Prensa: Madrid. Gaucher, E.A. (1984). El suelo y sus características agronómicas. Omega: Barcelona. Hudson, N. (1982). Conservación del suelo. Reverte: Barcelona. Inda, R. (2010) Evaluación del Comportamiento del Nitrógeno en Parcelas con Cultivo de Quinua Bajo Diferentes Manejos de Suelos (Intersalar – Oruro). Facultad de Agronomía –Universidad Mayor de San Andrés: La Paz – Bolivia. Joffre, R. & Acho J.( 2008). Quinua, Descanso y Thólares en el Sur del Altiplano Boliviano. LIDEMA- Revista Habitad Nro. 75: La Paz – Bolivia. Lal, R. (1994). Sustainable land use systems and soil resilence. In: Soil resilience and sustainable land use. CAB International, Wellingfor, Reino Unido. ISBN 0-85198-871-7. p.54. León, M. (2011). Comparación de la dinámica de la humedad del suelo bajo cultivo de quinua (Chenopodium quinoa Willd.), frente a parcelas en descanso en los municipios de Salinas de Garci Mendoza, Oruro. (Tesis de pregado). Facultad de Agronomía. UMSA, La Paz. Martínez-González, F., Sosa-Perez, F & Ortiz-Medel, J. (2010). Comportamiento de la humedad del suelo con diferente cobertura vegetal en la Cuenca La Esperanza. Tecnología y Ciencias del Agua, antes Ingeniería hidráulica en México, vol.I (4), octubre-diciembre de 2010, pp. 89-103 Njihia, C. (1975). Effect of tied ridges, stover mulch and farm yard manure on moisture conservation in a medium potential area of Katumani - long rains 1975. In: Annual Report, National Agricultural Laboratories, Soils and Agricultural Chemistry Section: KARI, Kenya. Porta, L., López-Acevedo, M. & Roquero, C. (1994 ). Edafología para la agricultura y el medio ambiente. Mundi-Prensa: España Shaxon, F. & Barber, R. (2005). Optimización de la humedad del suelo para la producción vegetal. El significado de la porosidad del suelo. Boletín de suelos de la FAO Nro. 79. Roma:FAO. SENAMHI (2017). Datos agroclimatológicos plataforma SISMET. Servicio Nacional de Metereología e Hidrología Bolivia: La Paz. Sparks D.L. (2003) Environmenal Soil Chemistry. Academic Press:Cambridge,USA.