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EL RECURSO SUELO; UN ANÁLISIS DE SUS FUNCIONES, CAPACIDAD DE USO E INDICADORES DE CALIDAD

SOIL RESOURCE; AN ANALYSIS OF FUNCTIONS, USABILITY AND QUALITY INDICATORS

O RECURSO SOLO; UMA ANÁLISE DE SUAS FUNÇÕES, CAPACIDADE DE USO E INDICADORES DE QUALIDADE

 Juan Manuel Trujillo-González1

Juan David Mahecha Pulido2

Marco Aurelio Torres-Mora3

1 Msc. Ciencias Ambientales, Estudiante de Doctorado en Ciencias Agrarias, 2Ing. Agrónomo, Estudiante de Maestría en Gestión Ambiental Sostenible, 3 Ph.D. Tecnología energética y ambiental para el desarrollo

123 Grupo de Investigación en Gestión Ambiental Sostenible -GIGAS, Instituto de Ciencias Ambientales de la Orinoquia Colombiana -ICAOC, Facultad de Ciencias Básicas e Ingeniería, Universidad de los Llanos, Campus Barcelona Villavicencio, Colombia.

1jtrujillo@unillanos.edu.co,2 juan.mahecha@unillanos.edu.co, 3marcotororres@unillanos.edu.co 

Resumen
Históricamente el suelo fue relacionado principalmente con la agricultura, lo que permitió cambios significativos en la producción de alimentos, además fue considerado con capacidad ilimitada para asimilar contaminantes sin causar efectos nocivos inmediatos sobre el ambiente. Sin embargo, en los últimos años se vienen replanteando los enfoques de estudio en busca de demostrar la importancia del suelo a través de reconocer sus funciones y los servicios del ecosistema. En este sentido, el propósito de este estudio fue analizar aspectos de las funciones del suelo, su capacidad de uso y los indicadores para evaluar su calidad, y con esto generar una línea base conceptual que permita tener claridad para la formulación de acciones que conlleven a la sostenibilidad de este recurso. 

Palabras clave:Degradación, Funciones del suelo, Índice de calidad de suelo, Servicios ecosistémicos 

Abstract:
Historically, the soil was mainly related to agriculture, which allowed significant changes in food production, it was also considered with unlimited capacity to assimilate contaminants without causing immediate harmful effects on the environment. However, in recent years the study approaches have been rethinking in order to demonstrate the importance of soil through recognizing its functions and ecosystem services. In this sense, the purpose of this study was to analyze aspects of soil functions, the capacity for use and indicators to assess quality, and with this generate a conceptual baseline that allows clarity for the formulation of actions that entail the sustainability of this resource.

Keywords: Ecosystem services,  Degradation, Soil functions, Soil quality index

Resumen gráfico

Introducción

La ciencia del suelo es una ciencia holística, donde concurren la biología, la química, la geología, la física y además otras disciplinas aplicadas como las ingenierías de la producción, procuran de enfrentar los desafíos del mundo moderno en la gestión de ese recurso (Bridges & Catizzone, 1996; Churchman, 2010; Brevik et al., 2015). En la literatura se encuentran múltiples definiciones de lo qué es suelo, algunas sencillas como –es que la capa superficial de la tierra que sirve para el crecimiento de las plantas (CEC, 2006), hasta otras de mayor complejidad que lo definen como –un sistema dinámico multifuncional resultado de las interacciones de factores bióticos y abióticos sobre un material parental con la capacidad de ofertar bienes y servicios (Bouma et al., 2012).

Históricamente la ciencia del suelo se ha relacionado con la agricultura, lo que ha permitido cambios significativos en el aumento y eficiencia de la producción de alimentos (Hartemink & McBratney, 2008). Al mismo tiempo el suelo se consideraba con capacidad ilimitada para asimilar contaminantes sin causar efectos nocivos inmediatos sobre el ambiente (Gutiérrez et al., 2016). Sin embargo, a mediados de la década de los 80s, el estudio de los suelos se enfocó en temas como el cambio climático, regulación de los recursos naturales y en servicios ecosistémicos (Tinker,1985; Bridges & Catizzone,1996), demostrando así la función fundamental del suelo frente a las problemáticas ambientales actuales (Herrick, 2000), aunque los suelos, nunca han sido el foco específico de un acuerdo ambiental multilateral (Keesstra et al., 2016). En función a esto Keesstra et al. (2016), plantearon que una manera de demostrar la importancia de la ciencia del suelo debe ser a través de reconocer sus funciones y los servicios que este recurso desempeña dentro de los ecosistemas y agroecosistemas especialmente los relacionados con la seguridad alimentaria, la escasez de agua, el cambio climático, la pérdida de biodiversidad y la amenazas para la salud, que bien administrados podrán contribuir para el cumplimiento de algunos Objetivos del Desarrollo Sostenible.

Actualmente existe una clara competencia por el recurso suelo, donde su principal uso está enfocado en la producción de energía (agrocombustibles), alimentación humana (mayor demanda) y alimentación animal, lo que deja en riesgo aspectos fundamentales, tales como: protección de la biodiversidad, servicios ecosistémicos, seguridad energética, seguridad hídrica y la mitigación del cambio climático, actuales desafíos de la humanidad (Hartemink & McBratney, 2008; McBratney et al., 2014). En respuesta a este panorama, en los últimos años se ha visto un aumento de acciones que redundan en la protección del recurso, especialmente enfocada en la generación de lineamientos normativos legales (Bone,  et al., 2010), en Colombia en el año 2016, se adopta la Política para la Gestión Sostenible del Suelo (MADS, 2016).

Por lo tanto, este artículo tiene como objetivo analizar las funciones, capacidad de uso e indicadores de calidad del recurso suelo, que proporcione elementos conceptuales para la formulación de acciones que contribuyan en la gestión del suelo sostenible.

RECUPERACIÓN BIBLIOGRÁFICA

Funciones del suelo

Las funciones del suelo son consideradas como aquellas capacidades que tienen los suelos relacionadas con la agricultura, el ambiente, la protección de la naturaleza y la arquitectura del paisaje, que en detalle son: producción de biomasa y alimentos, ciclado de nutrientes, regulación hídrica, interacciones ambientales (almacenamiento, filtrado y transformación) hábitat biológico, reserva genética, fuente de materias primas, patrimonio físico y cultural, y plataforma de estructuras antrópicas (edificaciones y vías). Las propuestas sobre cuáles son las principales funciones del suelo han incorporado distintos aspectos en el transcurrir de los años (Tabla 1).

Tabla 1. Funciones asociadas al recursos suelo según algunos autores.

Funciones

Referencia

  • Proporcionar un medio para el crecimiento vegetal y la actividad biológica.
  • Regular el flujo y almacenamiento de agua en el medio.
  • Servir como un filtro y tampón ambiental para la inmovilización y degradación de compuestos peligrosos que puedan contaminar el agua.

 

Larson & Pierce (1991)

  • Sostener la productividad de las plantas y de los animales.
  • Mantener o mejorar la calidad del agua y del aire.
  • Apoyar la salud y la vida humana.

Doran & Parkin (1994)

  • Retención y suministro de agua
  • Resistencia al estrés y perturbaciones
  • Crecimiento de las plantas

 

Karlen et al. (1997)

  • Relacionadas con: Nutrientes, agua, sustancias tóxicas, patógenos, enraizamiento, estética del paisaje y con la estabilidad física.

Harris et al. (1996)

  • Regular el ciclo hidrológico
  • Eliminar desechos y materia orgánica muerta.
  • Soporte físico.
  • Retener y entregar nutrientes.
  • Renovación de la fertilidad del suelo.
  • Regular el ciclo de nutrientes.

 

Daily (1997)

  • Proporcionar soporte a las estructuras socioeconómicas.
  • Proteger los tesoros arqueológicos asociados a la habitación humana.
  • El flujo de agua y solutos.
  • Filtrado y regulador de contaminantes
  • Ciclado de nutrientes.

 

Seybold et al. (1997)

Fuente: Los Autores

Estos autores tienen puntos de encuentro en aspectos sobre de la importancia del suelo para el ciclado de los nutrientes, la regulación hídrica y como filtro de contaminantes, factores que han conducido a que en los últimos años el suelo se reconozca como factor clave para la producción de cultivos, la purificación del agua y de la atmósfera (Duval et al., 2013; Mahecha-Pulido et al., 2015). En definitiva estas funciones de manera singular o integrada deben responder a las necesidades actuales de la sociedad (McBratney et al., 2014). Lo anterior muestra la necesidad que el suelo conserve una “calidad” adecuada que permita además ofertar servicios ecosistémicos, considerados como los beneficios que obtiene la sociedad, como: la provisión de alimentos, agua, madera y fibras; la regulación del clima, las inundaciones, la enfermedad, los residuos y la calidad del agua; los servicios culturales con fines recreativos, estéticos y espirituales; beneficios y servicios de apoyo tales como el ciclo de nutrientes (Millennium Ecosystem Assessment, 2005). A nivel global se ha evidenciado la disminución de las funciones del suelo, debido a los usos insostenibles en las prácticas agrícolas, forestales y urbanísticas, que han ocasionado pérdida de materia orgánica, salinización/alcalinización, compactación, perdida de estructura y contaminación, lo que puede afectar directamente la oferta de estos de bienes y servicios (Blum, 2003; Lal, 2010; Zornoza et al., 2015). En la Unión Europea se ha identificado la erosión, la pérdida de la fertilidad, la salinidad, la acidificación, la disminución de carbono y la compactación como las principales amenazas de degradación del suelo (CEC, 2006), mientras que en Colombia según el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales –IDEAM, los suelos presentan un 50% de degradación por erosión, 5% por salinización y el 24% susceptibles a la desertificación, al igual que se evidencian procesos de compactación, disminución de la fertilidad, sedimentación y contaminación (IDEAM, 2016).

DISCUSIÓN DE LOS HALLAZGOS

Actualmente existe una tendencia a promover la conservación y el uso sostenible de los suelos. En este sentido, la capacidad de uso es una herramienta que permite clasificar los suelos a partir de sus atributos (Rossiter, 1996) y está definida tanto por aspectos que van desde lo cualitativo hasta lo cuantitativo. El clima, el relieve y el suelo son los aspectos naturales que determinan la capacidad de uso del recurso. En el clima intervienen la temperatura y la lluvia (volumen y distribución en el año); en el relieve se introducen dos variables con la altitud, la cual se dinamiza con los patrones climáticos y la pendientes asociadas con la erodabilidad y la humedad; y finalmente el suelo, que de acuerdo con lo planteado por Jenny en 1941, es resultado de la interacción entre el clima, organismos, relieve, material parental y el tiempo (Jenny, 1994).  Ahora bien, el factor antrópico también llega a definir la capacidad de uso del suelo debido a que modifica aspectos del paisaje en función de las actividades productivas y de la implementación de prácticas culturales.

Capacidad de uso y calidad de suelo

La definición de la calidad del suelo ha sido durante mucho tiempo una cuestión difícil, debido a que los suelos presentan una elevada heterogeneidad en sus propiedades, características y funciones, además está directamente afectado por cómo se sobrepasa o no su capacidad de uso (Zornoza et al., 2015). Este concepto ha evolucionado con el paso del tiempo y ha dejado de ser relacionado exclusivamente con la productividad agrícola (Bautista et al., 2004), integrando otros aspectos como la sostenibilidad y la calidad ambiental (González, 2006; Jamioy, 2015), además de relacionarse con el uso dado (agrícola, forestal, urbano, industrial) (Gil-Sotres et al., 2005; Duval et al., 2013).

La sociedad debe asegurar que el suelo no se degrade y que se use de acuerdo a su capacidad para satisfacer las necesidades presentes y futuras. El uso inadecuado del suelo conduce no solamente a la explotación ineficiente de los recursos naturales y al fenómeno de degradación, sino también, a la pobreza y otros problemas sociales (Rossiter, 1996). La Organización para la Agricultura y la Alimentación de las Naciones Unidas (FAO), en la división de aguas y tierra (AGL), publicó el "Marco para la Evaluación de la Tierra" (FAO, 1976), esquema que es el más utilizado en Colombia para definir tierras con fines agrícolas y forestales (Malagón-Castro, 1998).

Herrick (2000), indico que se debe proponer un indicador de integración de la calidad ambiental que incluya la seguridad alimentaria y la viabilidad económica. Sobre esto aún no existe un consenso, sin embargo  algunos autores se enfocan en que la calidad es aquel estado donde las condiciones naturales tienen influencia antrópica, mientras otros, están en la línea de que es aquel estado donde el recurso  mantiene una alta productividad y baja afectación al ambiente (Duval et al., 2013), situaciones que como estas han llevado al surgimiento de múltiples definiciones. Sin embargo, la definición propuesta por Karlen et al. (1997) es la de mayor aceptación y menciona que, "la calidad es la capacidad de un tipo específico de suelo para funcionar, dentro de los límites naturales o de los agroecosistemas, para mantener la productividad de las plantas y de los animales, mantener o mejorar la calidad del agua y del aire y sostener la salud humana y el hábitat". Por su lado, Doran et al. (1997) y Doran & Zeiss (2002) introdujeron el termino de salud del suelo, y aunque no es clara la diferencia, estos relacionan la calidad como la aptitud del suelo para cumplir una función específica, mientras que salud la refieren al estado general de este recurso en un tiempo particular. Para Brevik & Sauer (2015) la calidad del suelo se relaciona directamente con la calidad de los alimentos y de la salud humana.

Finalmente, algunos autores identifican dos aspectos claves para determinar la calidad del suelo; el primero asociado al tipo del suelo, los procesos pedogenéticos, los tipos de climas y el material parental; mientras que el segundo a la dinámica del suelo relacionada principalmente con las prácticas agrícolas. Ambos aspectos se relacionan directamente con la calidad del suelo y pueden estimarse mediante indicadores biológicos, físicos y químicos (Doran, 2000; Alloway, 2013; Salome et al., 2014).

Indicadores de calidad de suelo

El interés general por contar con una metodología para definir las prácticas de manejo que mitiguen la degradación ha aumentado en los últimos años (Zornoza et al., 2015), donde el seguimiento de los cambios de las propiedades del suelo es esencial para evitar consecuencias no deseadas debido principalmente al cambio en el uso del suelo (Cherubin et al., 2016). La calidad de suelo no se puede medir directamente en el campo o en el laboratorio, sin embargo, puede inferirse indirectamente a través del uso indicadores (Zornoza et al., 2015; Salome et al., 2016), considerados como aquellas propiedades del suelo medibles que tienen mayor sensibilidad a los cambios en la función y los servicios ecosistémicos del suelo (Karlen et al., 1997, Arshad & Martin 2002), adicionalmente mencionaron que los indicadores de calidad de suelo deben abarcar procesos ecosistémicos, integrar propiedades del suelo, ser accesible a múltiples usuarios y además deben ser sensibles a las prácticas culturales y al clima. Se pueden considerar una amplia gama de indicadores físicos, químicos y biológicos del suelo, sin embargo, debido a los altos costos, no es factible considerarlos todos (Cardoso et al., 2013; Zornoza et al., 2015). De acuerdo con Burger & Kelting (1999), las propiedades físicas reflejan la limitación para el desarrollo de las raíces, emergencia de las plántulas, la infiltración, la retención de agua o el movimiento de la fauna; de estas las más evaluadas son la granulometría, la estabilidad estructural y la densidad aparente (Zornoza et al., 2015). Para el caso de la condición química, esta afecta las relaciones suelo-planta, la calidad del agua, la capacidad de amortiguación, la disponibilidad de nutrientes y de contaminantes, el carbono orgánico del suelo, este último considerado como uno de los indicadores de mayor importancia debido a que se relaciona con las demás propiedades. Asimismo, el pH, la conductividad eléctrica y los nutrientes indicadores de fertilidad agrícola son los de mayor aplicación (Brevik, 2010; Trujillo-González et al., 2017). Finalmente, los indicadores biológicos que desempeñan una función directa en los procesos de los ecosistemas, principalmente en el reciclaje de nutrientes y la agregación del suelo, son considerados los de mayor sensibilidad debido a que responden rápidamente a las perturbaciones y los cambios en el uso del suelo. Entre estos los más empleados son el carbono y nitrógeno en biomasa microbiana, la actividad enzimática y los organismos como las lombrices y artrópodos, (Doran y Zeiss, 2000).

Aunque la mayoría de investigadores utiliza indicadores individuales para evaluar la calidad de los suelos, la tendencia debe encaminarse a combinarlos en expresiones donde se integren diferentes propiedades, a estas expresiones se les denomina índices de calidad de suelo (Karlen et al., 2001). Algunos pueden ser simples tal como la relación carbono – nitrógeno (C/N) (Mataix- Solera et al., 2009), pero emplear solo dos indicadores para crear un índice de calidad de suelo, puede que no proporcione la suficiente información sobre los procesos y el funcionamiento del suelo, por otro lado, el uso de  algoritmos donde se integren distintos indicadores no ha sido generalizado debido a que el ideal es que sean formulados para condiciones y regiones específicas (Gil-Sotres et al., 2005).

La introducción debe explicar inicialmente la temática abordada con investigaciones que permitan justificar el planteamiento del problema, es decir, debe tener dentro del mismo, los antecedentes necesarios para dar contexto internacional al estudio realizado, indicando claramente los objetivos del desarrollo investigativo.

CONCLUSIONES

La determinación de la calidad del suelo debe estar intrínsecamente relacionada con su uso del recurso, considerando que los requerimientos cambian si el uso es agrícola, forestal, urbano y/o industrial. Además, se deben incluirse funciones como aumento de la productividad, propiedades fisicoquímicas y biológicas, la salud de las plantas, animales y seres humanos, entre otras. Para la generación de indicadores e índices de calidad de suelo se deben integrar propiedades físicas, químicas y biológicas,  éstos se deben formularse para las condiciones particulares de cada región, debido a que las condiciones edafoclimáticas varían de un lugar a otro, permitiendo que contribuya en la gestión integral del recurso.

AGRADECIMIENTOS
Los autores desean agradecer, al Fondo Social de la Educación Superior de la Gobernación del Meta y al personal del Instituto de Ciencias Ambientales de la Orinoquia Colombiana-ICAOC (Universidad de los Llanos).

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ISSN: 2145-6097 - e-ISSN: 2145-6453 - DOI: https://doi.org/10.22490/issn.2145-6453

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