Aspectos del ciclado de nitrógeno en un sistema agrícola con descansos largos de los páramos venezolanos

Abstract

Con el propósito de contribuir al conocimiento sobre la regulación de la fertilidad del suelo y los mecanismos implicados en su recuperación en sistemas agrícolas tradicionales que utilizan descansos largos en la alta montaña tropical, se realizó una evaluación tanto en la fase de cultivo como en la fase de descanso, de algunos aspectos relacionados con la disponibilidad y ciclado de nitrógeno. Durante la fase de producción se evaluó la distribución del N nativo y el proveniente del fertilizante en un cultivo de papa fertilizado con 15-N y en un cultivo control sin fertilizar. El objetivo fue analizar la dinámica del N en un ciclo de cultivo en los diferentes compartimientos del agroecosistema. El 32% del N aplicado no fue detectado al final del ciclo pudiendo atribuirse parte de éste a pérdidas gaseosas (denitrificación+volatilización). Las pérdidas por lixiviación fueron bajas. La fertilización estimuló la biomasa microbiana del suelo observándose inicialmente una fase de inmovilización y luego una mineralización del N aplicado corroborándose el papel de protección del fertilizante en la biomasa microbiana. Se observó que la nitrificación fue incrementándose durante el ciclo de cultivo lo cual probablemente favoreció las pérdidas gaseosas del fertilizante. Se obtuvo una baja eficiencia en el uso del fertilizante por las plantas (23%), la cual puede en parte ser explicada por la alta heterogeneidad entre las plantas debido al tipo de semilla utilizada, al efecto de la helada ocurrida y a las técnicas de aplicación del fertilizante. Por otra parte se observó que pese a la baja recuperación del fertilizante aplicado, este representó el 70% del N absorbido por el cultivo, evidenciándose el poco aporte del N nativo, pese a los altos contenidos de N orgánico de estos suelos. Durante la fase de descanso se exploraron precisamente algunas fracciones lábiles de la materia orgánica del suelo que pudieran determinar el N disponible para el cultivo: la biomasa microbiana (BM) y el N y C potencialmente mineralizables (No y Co). El objetivo fue analizar si se produce un incremento sucesional de estas variables relacionado con la recuperación de la fertilidad. Para detectar los cambios sucesionales se combinaron dos tipos de análisis: un enfoque sincrónico, en el cual se evaluaron simultáneamente un grupo de parcelas con diferente tiempo de descanso (sustitución del tiempo por espacio) y un enfoque diacrónico a través del seguimiento de las mismas parcelas en el tiempo. Este último permite evitar el efecto de la gran variabilidad espacial entre las parcelas. El intervalo sucesional considerado para el análisis diacrónico fue de 3 años. Se analizaron 36 parcelas con diferentes edades de descanso (entre 1 y 12 años) y 4 parcelas de páramo natural. Los resultados obtenidos confirman una alta heterogeneidad espacial en el análisis sincrónico, que enmascara cualquier tendencia sucesional de los parámetros estudiados. Utilizando el enfoque sincrónico no se observó un aumento sucesional del N-BM, sin embargo se obtuvieron valores significativamente mayores del N-BM en las parcelas de páramo nunca cultivado en comparación con las parcelas en descanso, lo cual muestra la importancia de este compartimiento como indicador de la perturbación de los ecosistemas y de su posible sensibilidad a intervalos mayores de los evaluados. No se encontraron tendencias sucesionales en ninguno de los parámetros edáficos analizados a excepción del pH y del contenido de Mg, los cuales con el análisis sincrónico mostraron una tendencia a aumentar en la sucesión. El análisis diacrónico tampoco permitió detectar cambios sucesionales en la BM, lo cual indica que ésta variable no es sensible en un intervalo tan corto como el considerado. Para el análisis de la dinámica sucesional del No y Co se realizaron incubaciones, en condiciones de laboratorio, con muestras de suelos de 9 parcelas con diferentes categorías de descanso: tempranas (1-3 años), intermedias (4-6 años), tardías (más de 6 años) y 3 parcelas de páramo natural. Se incluyeron en el análisis el pastoreo y la biomasa vegetal como factores que pudieran estar influyendo sobre estos parámetros. Los resultados obtenidos muestran que no se produce un aumento sucesional del No y Co. Se corroboró que las tasas de mineralización de la materia orgánica en los suelos de páramos son muy bajas pudiendo ser una de las causas de su baja fertilidad intrínseca. Se observó además un posible efecto positivo del pastoreo sobre el aumento de algunas variables edáficas asociadas con la fertilidad como No, Co, CIC, BM y la saturación de bases. En general los resultados obtenidos nos indican que los tiempos de descansos utilizados por los productores no permiten una total recuperación de las condiciones del suelo del páramo nunca cultivado ya que no se alcanzan los valores de N-BM encontrados en el páramo natural. Los resultados deben interpretarse dentro del contexto de heterogeneidad observada la cual no fue eliminada con la combinación de los enfoques sincrónico y diacrónico. La biomasa microbiana y el N y C potencialmente mineralizables mostraron no ser sensibles en estas condiciones de gran variabilidad espacial. A esta heterogeneidad se le añade la variabilidad climática y la historia de uso de cada parcela como factores que pudieran estar dificultando la observación de cualquier comportamiento sucesional. Sugerimos en este trabajo algunas recomendaciones para tratar de hacer un manejo más eficiente de los recursos y reducir el impacto sobre los sistemas y agroecosistemas de la zona.