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Recibido: Abril, 2005. Aprobado: Junio, 2006.Publicado como ARTÍCULO en Agrociencia 40: 557-567. 2006.

RESUMEN

El manejo del suelo en condiciones de ladera requiere cuidados

especiales por los riesgos de erosión y degradación. En esos terre-

nos el uso de la tierra varía desde bosques primarios a intensivo

agrícola y son frecuentes los cambios de uso. Las tierras de ladera

de la Sierra Norte de Oaxaca han tenido un cambio intenso de

uso, pero no se ha estudiado su efecto en las propiedades químicas

del suelo, en particular las relacionadas con su fertilidad. Diag-

nosticar oportunamente los cambios en los suelos de esas laderas

puede ser útil para manejarlas adecuadamente y mitigar el impac-

to de su explotación. En este trabajo se evaluaron: pH, materia y

carbono orgánicos (MO y C org), nitrógeno (N), fósforo extraíble

Olsen (Pols), calcio, potasio, magnesio y sodio intercambiables

(Cai, Ki, Mgi y Nai), acidez intercambiable (AI), suma de bases

(SB), y capacidad de intercambio catiónico (CIC), propiedades

químicas relacionadas con la fertilidad de los suelos de ladera, en

tres microcuencas representativas de regiones étnicas con alto gra-

do de marginalidad (Mazateca, Cuicateca, Mixe) de la Sierra Nor-

te de Oaxaca. Dentro de cada microcuenca el sistema de uso de la

tierra afecta las propiedades químicas del suelo. Como ejemplo, el

pH de los sistemas con uso forestal, dentro de cada microcuenca,

fue más bajo que el de aquellos con uso agrícola, mientras que el

porcentaje de MO del suelo de los sistemas agrícolas anuales fue

similar o mayor que el de algunos sistemas forestales. Indepen-

dientemente de la microcuenca, los sistemas de uso de la tierra

relacionados con la agricultura: café, labranza tradicional, labranza

de conservación y maíz intercalado con frutales, mostraron los

mayores contenidos de Pols y MO; por tanto estos sistemas pue-

den ser una alternativa para el uso de suelos en áreas de ladera.

Palabras clave: Cultivos en áreas de ladera, fertilidad del suelo,

uso del suelo.

INTRODUCCIÓN

Las laderas de la Sierra Norte de Oaxaca, Méxi-co, se caracterizan por pendientes pronuncia-das (20 a 50%). En el siglo XX, el uso de la

RELACIÓN ENTRE EL USO DE LA TIERRA Y SU FERTILIDAD EN LASLADERAS DE LA SIERRA NORTE DE OAXACA, MÉXICO

RELATIONSHIP BETWEEN LAND USE AND SOIL FERTILITY ON THEHILLSIDES OF THE SIERRA NORTE OF OAXACA, MÉXICO

Miguel A. Vergara-Sánchez1 y Jorge D. Etchevers-Barra2

1Departamento de Suelos. Universidad Autónoma Chapingo. 56230. Chapingo, Estado de México.(miguelvergara2005@yahoo.com.mx). 2Edafología. Campus Montecillo. Colegio de Postgraduados.56230. Montecillo. Estado de México. (jetchev@colpos.mx)

ABSTRACT

Soil management under hillside conditions requires special care

because of the risks of erosion and degradation. In these terrains,

land use varies from primary forests to intensive agriculture,

and changes in use are frequent. Hillside lands of the Sierra

Norte of Oaxaca have suffered an intense change of use, but its

effect on chemical soil properties, particularly those related to

fertility, has not been studied. Diagnosing the changes in these

hillside soils at due time can be useful for their adequate

management and for relieving the impact of their exploitation.

In this paper, pH, organic matter and organic carbon (MO and

Corg), nitrogen (N), extractable Olsen phosphorus (Pols),

exchangeable calcium, potassium, magnesium, and sodium (Cai,

Ki, Mgi, and Nai), exchangeable acidity (Ai), exchangeable bases

(SB), and cationic exchange capacity (CIC) -chemical properties

related to hillside soil fertility –were evaluated in three micro-

watersheds, representative of ethnic regions with high degree of

marginalization (Mazateca, Cuicateca, and Mixe) of the Sierra

Norte of Oaxaca. Within each micro-watershed, the land use

system affects chemical soil properties. For example, pH of the

systems with forestry use within each micro-watershed was lower

than the one of those with agricultural use, whereas the MO

percentage in the soil of systems with annual agricultural use

was similar or higher than that of some forestry systems.

Independently of the micro-watershed, the land use systems related

to agriculture: coffee, traditional tilling, conservation tillage, and

maize intercropped with fruit trees, presented the highest contents

of Pols and MO; therefore, these systems may be an alternative

for land use in hillside areas.

Key words: Crops in hillside areas, soil fertility, land use.

INTRODUCTION

The hillsides of the Northern Sierra of Oaxaca,México, are characterized by steep slopes (20to 50%). In the 20th century, land use changed

from forestry to agricultural use due to population policyand lack of arable land. Today, several systems of useare prevailing, mainly, primary and secondary forestry,

AGROCIENCIA, SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2006

558 VOLUMEN 40, NÚMERO 5

tierra cambió de forestal a agrícola, debido a una polí-tica poblacional y a la escasez de tierras cultivables.Ahora predominan diversos sistemas de uso, principal-mente forestales primarios y secundarios, agrícolas per-manentes (café, praderas aisladas y pocos frutales),cultivos anuales (milpa) y anuales combinados con ár-boles frutales (mixto). La roza-tumba-quema (RTQ)ha sido el manejo tradicional en la zona para establecercafé y milpa. ((http://www.colpos.mx/proy_rel/lade-ras/index.htm). Aunque la tierra representa un recursoestratégico para sus habitantes, poco se sabe de la rela-ción entre su uso y la fertilidad de los suelos.

El cambio de uso del suelo modifica las caracterís-ticas originales del sustrato (Soane, 1990). Las laboresagrícolas para desmontar, preparar y proporcionar con-diciones del suelo para los cultivos, son responsablesde dichas modificaciones (Buol y Stokes, 1997) que,con frecuencia, pueden causar degradación y dismi-nuir la productividad.

Varios sistemas de uso de la tierra en una mismacondición ecosistémica permiten analizar las modifica-ciones de las propiedades del suelo que pueden ocurriry seleccionar los menos agresivos. Las prácticas agrí-colas deben conservar el agua, el aire, el suelo, losrecursos bióticos vegetales y animales; no degradar elambiente, y ser económicamente viables y socialmenteaceptables (American Society of Agronomy, 1989).

La persistencia de un sistema se relaciona con lascaracterísticas de sus componentes (Buol, 1995). Puestoque el suelo es el componente central de todo sistemaagrícola, es necesario estudiar su estado para diseñarprácticas adecuadas. El análisis del estado de un suelodespués de un manejo específico y el contraste de losresultados con la condición de otro tipo de manejoseleccionado como referente, permite entender los cam-bios o el efecto de una práctica. Así es posible deter-minar si sus propiedades se mejoran o deterioran, oentender mejor los procesos.

El objetivo de esta investigación fue evaluar y con-trastar algunas propiedades químicas relacionadas conla fertilidad de los suelos sometidos a sistemas domi-nantes de uso de la tierra en las laderas de la SierraNorte de Oaxaca, México. La hipótesis fue que lossistemas de uso del suelo afectan su fertilidad.

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se ubicó en tres regiones étnicas de la Sierra Norte

del Estado de Oaxaca, México: microcuencas representativas en las

regiones Mazateca (18° 08’ 57” a 18° 10’ 13” N y 96° 53’ 30” a

96° 54’ 43” O), Cuicateca (17° 50’ 20” a 17° 51’ 25” N y 96° 51’

55” a 96° 52’ 35” O) y Mixe (17° 00’ 45” a 17° 01’ 16” N y 95°

53’ 53” a 95° 54’ 10” O). Fueron las mismas donde se trabajó el

PMSL (Proyecto Manejo Sustentable de Laderas, (http://

permanent agriculture (coffee, isolated pastures andfew fruit trees), annual crops (milpas), and annual cropscombined with fruit trees (mixed). Slash and burncultivation (RTQ) has been the traditional managementin the zone in order to establish coffee and traditionalcornfields (milpa). (http://www.colpos.mx/proy_rel/laderas/index.htm). Although land represents a strategicresource for its inhabitants, there is little known aboutthe relationship between its use and soil fertility.

The change of land use modifies the originalcharacteristics of the substrate (Soane, 1990).Agricultural labor for land clearing, preparing, andproviding soil conditions for the crops are responsibleof said modifications (Buol and Stokes, 1997),whichoften can cause degradation and diminish productivity.

Various systems of land use under the sameecosystem conditions permit to analyze the modificationsof soil properties which may occur, and to select theleast aggressive ones. The agricultural practices mustconserve water, air, soil, the biotic vegetal and animalresources, not degrade the environment and beeconomically viable and socially acceptable (AmericanSociety of Agronomy, 1989).

The persistence of a system is related to thecharacteristics of its components (Buol,1995). Sincesoil is the central component of every agriculturalsystem, it is necessary to study its state in order todesign adequate practices. The analysis of the soil stateafter specific management and contrasting the resultswith the condition of another type of management,selected as reference, allows to understand the changesor the effect of a practice. Thus, it is possible todetermine if its properties are improving ordeteriorating, or to better understand the process.

The objective of this research was to evaluate andcontrast some chemical properties related to fertility ofsoils subjected to prevailing systems of land use on hillsidesof the Sierra Norte of Oaxaca, México. The hypothesiswas that the systems of land use affect its fertility.

MATERIALS AND METHODS

The study was located in three ethnic regions of the Sierra Norte

of the State of Oaxaca, México: micro-watersheds representative in

the regions Mazateca (18° 08’ 57” to 18° 10’ 13” N and 96° 53’

30” to 96° 54’ 43” W), Cuicateca (17° 50’ 20” to 17° 51’ 25” N

and 96° 51’ 55” to 96° 52’ 35” W), and Mixe (17° 00’ 45” to 17°

01’ 16” N and 95° 53’ 53” to 95° 54’ 10” W). They were the same,

where the PMSL (Sustainable Hillside Management Project, (http:/

/www.colpos.mx/proyrel/laderas/index.htm) was carried out. The

predominant soil types in these zones are Luvisoles, Rendzinas, and

Cambisoles (INEGI, 1997), in hillside physiography. The landscape

is dominated by scarce primary forests, secondary forest, and

cultivated areas with slopes from 20% to more than 50%. Agriculture

559VERGARA-SÁNCHEZ y ETCHEVERS BARRA

RELACIÓN ENTRE EL USO DE LAS TIERRAS Y SU FERTILIDAD EN LAS LADERAS DE LA SIERRA NORTE DE OAXACA

www.colpos.mx/proyrel/laderas/index.htm). Los suelos dominantes

en esas zonas son Luvisoles, Rendzinas y Cambisoles (INEGI, 1997);

la fisiografía es de laderas. El paisaje está dominado por bosques

primarios escasos, bosque secundario y áreas cultivadas con pen-

dientes de 20% a más de 50%. La agricultura en esas laderas es de

tipo tradicional, de subsistencia y con escaso uso de insumos. Los

productores son mayoritariamente indígenas y su situación es de

pobreza extrema. Las características de las regiones y microcuencas

y los sistemas de uso de la tierra fueron descritas por Etchevers et

al. (2005).

Los sitios seleccionados tenían los siguientes usos de suelo: a)

bosque secundario y acahual; el bosque primario fue eliminado y

hoy está en un estado avanzado de regeneración con especies fores-

tales diferentes a las originales, como aile (Alnus acuminata) y

liquidámbar (Liquidambar staryflua), o en el inicio de la sucesión

vegetal con especies herbáceas y arbustivas que crecen en áreas

sometidas anteriormente a RTQ o acahual; b) agrícola permanente,

donde predomina café (Coffea arabiga) con sombra y praderas de

gramíneas nativas no identificadas; c) agrícola con cultivos anuales

o milpa, caracterizado por la labranza tradicional (siembra con es-

peque o uso limitado de arado, recolección de residuos a la cosecha

y escasa fertilización) con predominancia de maíz criollo (Zea mays)

intercalado con fríjol (Phaseolus vulgaris) y ocasionalmente calaba-

za (Cucurbita pepo) y arvenses, dos a tres años de siembra después

de la RTQ, y una práctica recientemente introducida como la la-

branza de conservación; d) agrícola mixto o maíz intercalado con

árboles frutales (MIAF), un agrosistema alternativo propuesto por el

PMSL para la región, donde el frutal es durazno (Prunus persica) o

café, según la altitud, pero pueden emplearse otros frutales. Los

sistemas de uso de la tierra de cada microcuenca estaban ubicados

en el mismo tipo de suelo o muy similares.

En los sistemas forestales y agrícolas permanentes se obtuvie-

ron muestras de tres parcelas (4 m ancho por 25 m largo cada una).

En cada parcela se tomaron 26 muestras simples, cada 2 m, sobre

dos líneas paralelas imaginarias de 22 m de longitud y separadas 4 m

entre si, trazadas a lo largo de la parcela; también se tomaron mues-

tras sobre dos líneas perpendiculares a las anteriores ubicadas a 7 m

de los extremos de cada parcela. Las muestras se tomaron a profun-

didades de 0-20 y 20-40 cm, y se analizaron individualmente. En los

sistemas labranza tradicional, acahual, RTQ y MIAF las muestras

se tomaron a las mismas profundidades pero con un esquema distin-

to: el tamaño de las parcelas experimentales trazadas por el PMSL

por razones operativas era más pequeño (10 m largo por 4 a 8 m de

ancho según el tratamiento); en cada una de las tres parcelas de

estos tratamientos se recolectaron tres muestras compuestas, confor-

madas por cinco a siete submuestras cada una, y cada muestra com-

puesta se analizó por separado. Los sistemas de uso de la tierra

muestreados en cada microcuenca se indican en los Cuadros 1, 2 y 3

junto con los resultados.

Las muestras se secaron al aire y tamizaron a 2 mm antes de

medir: pH, materia orgánica (MO), carbono orgánico (C org), ni-

trógeno (N), fósforo extraíble Olsen (Pols), calcio, potasio, magnesio

y sodio intercambiables (Cai, Ki, Mgi y Nai) y acidez intercambia-

ble (AI), según la Norma Oficial Mexicana (SEMARNAT, 2002).

on these hillsides is of the traditional type, of subsistence and with

scarce use of inputs. The producers are mainly natives and live

under conditions of extreme poverty. The characteristics of the regions

and micro-watersheds and the land use systems were described by

Etchevers et al. (2005).

The selected sites had the following land use: a) secondary forest

and acahual; primary forest had been eliminated and today it is in an

advanced state of regeneration with forest species different from the

original ones, such as aile (Alnus acuminate) and liquidambar

(Liquidambar staryflua), or at the beginning of vegetal succession,

with herbaceous and shrub species, which grow in areas formerly

subjected to RTQ or acahual; b) permanent agricultural use, where

coffee (Coffea arabiga) is predominant, with shade and pastures of

unidentified native grass; c) agricultural use with annual crops or

milpa, characterized by traditional tillage (sowing with espeque or

limited plow use, gathering of residues at harvesting, and little

fertilization), prevailing native maize (Zea mays) mixed with bean

(Phaseolus vulgaris) and occasionally, squash (Cucurbita pepa) and

arvenses, two to three years of sowing after RTQ, and a recently

introduced practice like conservation tillage; d) mixed agriculture or

maize intercropped with fruit trees (MIAF), an alternate agro-system,

proposed by PMSL for the region, where peach (Prunus persica) or

coffee is the fruit tree, according to altitude, but other fruit trees

may be employed as well. The systems of land use in each micro-

watershed were located in the same or very similar type of soil.

In the permanent forestry or agricultural systems, samples of

three plots (4 m width per 25 m length, each) were obtained. In each

plot 26 simple samples were taken at every 2 m, on two 22-m-long

imaginary parallel lines, separated 4 m from each other, drawn

along the plot; besides, samples on two lines, perpendicular to the

previous ones, were taken, located at 7 m from the ends of each

plot. The samples were taken at 0-20 and 20-40 cm depth and analyzed

individually. In the traditional tillage system, acahual, RTQ, and

MIAF, the samples were taken at the same depth, but in a different

way; the size of the experimental plots, drawn by PMSL for operative

reasons, was smaller (10 m long by 4 to 8 m wide, according to the

treatment); in each of the three plots of these treatments, three

compound samples were collected, made up of five to seven

subsamples each, and each compound sample was analyzed separately.

The land use systems of each sampled micro-watershed are shown in

Tables 1, 2, and 3, together with the results.

The samples were air-dried and sieved at 2 mm before measuring:

pH, organic matter (MO), organic carbon (Corg), nitrogen (N),

extractable Olsen phosphorus (Pols), exchangeable calcium,

potassium, magnesium, and sodium(Cai, Ki, Mgi, and Nai), and

exchangeable acidity(AI), according to Mexican Official Norm

(SEMARNAT, 2002). Exchangeable bases was calculated (SB) and

with it plus AI, the cation exchange capacity determined. The base

saturation percentage (PSB) was calculated with the relation

(SB×100)/(CIC). The results were interpreted according to Benton

Jones et al. (1991) and Castellanos et al. (2000), and based on the

experience of the authors.

For each variable, the mean, variance, standard deviation,

minimum and maximum value in the soil sample, corresponding to

AGROCIENCIA, SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2006

560 VOLUMEN 40, NÚMERO 5

Cuadro 1. Medias de las propiedades determinadas por sistema de uso de tierra y por profundidad (0-20 y 20 40 cm) en la microcuencaMazateca de la Sierra Norte de Oaxaca, México.

Table 1. Means of the properties determined by the system of land use and by depth (0-20 cm and 20-40 cm) in the Mazateca micro-watershed of the Northern Sierra of Oaxaca, México.

Sistemas† pHMO C org N Pols AI Cai Ki Mgi Nai SB CIC PSB

% mg kg−1 cmolc kg−1 %

Profundidad 0-20 cm¶

Sistemas forestales secundarios

BA 5.0 de 9.0 abc 5.4 abc 0.45 abc 10.2 a 2.4 ab 2.4 d 0.13 f 0.6 c 0.09 c 3.2 c 5.6 c 55.0 dBL 4.8 e 8.9 abc 5.4 abc 0.44 abc 4.6 de 2.2 abc 2.7 d 0.19 f 1.1 abc 0.02 c 4.0 c 6.2 bc 60.6 cd

Sistemas agrícolas permanentes

Café 5.7 abc 8.3 abcd 5.0 abcd 0.41 abcd 9.9 ab 0.4 de 10.5 a 0.21 ef 1.6 a 0.03 c 12.4 12.8 a 95.8 aPradera 5.0 de 6.4 bcd 3.9 bcd 0.32 bcd 4.9 de 1.7 bcd 2.8 d 0.14 f 0.6 c 0.05 c 3.6 c 5.4 c 66.1 bcd

Sistemas agrícolas mixtos (MIAF)

MVDUR 5.5 abcd 4.6 d 2.8 d 0.22 d 3.9 e 0.6 ed 5.2 bcd 0.71 b 0.7 bc 0.22 c 6.9 bc 7.5 bc 91.1 abMVCAFE 5.0 de 8.3 abcd 5.0 abcd 0.41 abcd 7.2 abcde 2.2 ab 3.3 cd 0.44 cd 1.0 abc 0.04 c 4.8 c 7.0 bc 64.4 cd

Sistemas agrícolas anuales

L C >30 6.0 a 5.2 cd 3.1 cd 0.25 cd 3.7 e 0.1 e 8.4 ab 0.58 bc 0.7 bc 0.09 c 9.8 ab 9.9 ab 98.9 aL T >30 5.7 ab 4.8 d 2.9 d 0.24 d 9.7 abc 0.2 e 7.2 abc 0.94 a 1.1 abc 0.14 c 9.3 ab 9.5 ab 98.0 aL C <30 4.8 e 9.1 ab 5.5 ab 0.46 ab 5.8 de 3.4 a 1.9 d 0.30 def 0.7 bc 1.07 b 4.1 c 7.4 bc 53.7 dL T <30 5.1 cde 9.0 abc 5.4 abc 0.45 abc 6.3 bcde 1.7 bcd 3.1 d 0.43 cd 1.1 abc 1.84 a 6.5 bc 8.2 bc 81.2 abcRTQ LC 5.23 bcde 10.9 a 6.6 a 0.54 a 8.0 abcd 0.8 cde 5.6 bcd 0.39 de 1.3 ab 1.81 a 9.1 ab 9.9 ab 91.7 aRTQ LT 4.9 e 9.1 ab 5.4 abc 0.45 abc 5.9 cde 2.7 ab 1.7 d 0.29 def 0.6 c 1.25 b 3.9 c 6.6 bc 56.1 cdDMS§ 0.60 3.88 2.28 0.19 3.84 1.43 3.87 0.17 0.69 0.56 4.29 3.82 25.52

Profundidad 20-40 cm¶

Sistemas forestales secundarios

BA 5.0 bcd 5.2 ab 3.2 ab 0.25 ab 7.7 a 2.2 bcd 1.44 cd 0.09 def 0.3 b 0.16 c 2.1 cd 4.3 b 46.7cdeBL 4.5 d 5.4 ab 3.3 ab 0.26 ab 7.1 ab 3.6 ab 0.34 d 0.06 f 0.3 b 0.02 c 0.7 d 4.3 b 16.8 f

Sistemas agrícolas permanentes

Café 5.7 a 5.5 ab 3.4 ab 0.28 ab 7.4 ab 0.4 f 10.0 a 0.18cdef 1.2 a 0.06 c 11.4 a 11.8 a 95.0 aPradera 4.9 cd 3.9 b 2.4 b 0.19 b 5.5 abc 3.3 abc 1.0 d 0.07 ef 0.2 b 0.03 c 1.3 d 4.6 b 29.0 ef

Sistemas agrícolas mixtos (MIAF)

MVDUR 5.3 abc 3.4 b 2.1 b 0.17 b 1.5 c 1.7 def 3.0 bcd 0.44 a 0.4 b 0.28 c 4.2 bcd 5.9 b 69.4 bcMVCAFE 5.0 bcd 5.4 ab 3.3 ab 0.27 ab 3.5 bc 2.7 abcd 0.8 d 0.21bcdf 0.3 b 0.07 c 1.4 d 4.1 b 33.5 def

Sistemas agrícolas anuales

L C >30 5.8 a 3.9 b 2.4 b 0.19 b 1.8 c 0.6 f 5.2 b 0.30 abc 0.4 b 0.10 c 6.0 bc 6.6 b 89.9 abL T >30 5.6 ab 7.5 a 4.5 a 0.37 a 3.3 bc 0.6 ef 5.1 bc 0.34 ab 0.6 b 0.07 c 6.1 b 6.7 b 89.1 abL C <30 4.9 cd 6.0 ab 3.7 ab 0.30 ab 3.4 bc 3.6 a 0.7 d 0.18cdef 0.3 b 0.95 b 2.1 cd 5.7 b 35.3 defL T <30 5.4 abc 6.0 ab 3.7 ab 0.30 ab 4.0 abc 2.0 cde 1.6 bcd 0.22 bcd 0.3 b 1.08 b 3.3 bcd 5.2 b 65.1 bcRTQ LC 5.0 bcd 6.1 ab 3.7 ab 0.31 ab 2.66 c 2.3 abcd 1.1 d 0.21bcde 0.2 b 1.12 b 2.6 bcd 4.9 b 52.0 cdeRTQ LT 4.8 cd 7.7 a 4.6 a 0.38 a 5.86 abc 2.7 abcd 1.3 d 0.28bc 0.4 b 1.88 a 3.9 bcd 6.6 b 54.9 cdDMS§ 0.64 2.87 1.69 0.15 4.22 1.41 3.71 0.15 0.49 0.45 3.96 3.64 25.5

† BA=bosque de aile; BL=bosque de liquidámbar; MVDUR y MVCAFE=muro vivo de durazno y café intercalado con maíz; LT yLC=labranza tradicional y de conservación; < y > 30=pendiente del terreno en porcentaje; RTQ=roza-tumba-quema ❖ BA=aile forest;BL=liquidambar forest; MVDUR and MVCAFE=peach and coffee intercropped with maize; LT and LC=traditional and conservation tillage;< and > 30=slope of terrain in percentage; RTQ=slash and burn cultivation.¶ Letras diferentes indican diferencias estadísticas significativas entre sistemas (p≤0.05) ❖ Different letters indicate statistically significantdifferences among systems (p≤0.05).§ DMS=Diferencia mínima significativa ❖ Minimum significant difference.

561VERGARA-SÁNCHEZ y ETCHEVERS BARRA

RELACIÓN ENTRE EL USO DE LAS TIERRAS Y SU FERTILIDAD EN LAS LADERAS DE LA SIERRA NORTE DE OAXACA

Cuadro 2. Medias de las propiedades determinadas por sistema de uso de tierra y por profundidad (0-20 y 20-40 cm) en la microcuencaCuicateca de la Sierra Norte de Oaxaca, México.

Table 2. Means of the properties determined by systems of land use and by depth (0-20 cm and 20-40 cm) in the Cuicateca micro-watershed of the Northern Sierra of Oaxaca, México

Sistemas† pH MO C org N Pols AI Cai Ki Mgi Nai SB CIC PSB% mg kg−1 cmolc kg−1 %

Profundidad 0-20 cm¶

Sistemas agrícolas permanentes

Pradera 5.9 a 3.2 ab 2.0 ab 0.15 ab 3.3 b 0.05 b 10.8 abc 1.14 a 13.8 a Trazas 25.8 a 25.8 a 99.2 a

Sistemas agrícolas mixtos (MIAF)

MVDUR (Y) 5.0 d 3.4 ab 2.1 ab 0.16 ab 8.7 ab 0.61 a 6.7 c 0.45 ab 0.9 b Trazas 8.1 b 8.7 b 92.6 aMVDUR (C) 5.8 ab 3.7 ab 2.3 ab 0.18 ab 4.2 b 0.02 b 16.0 a 0.20 b 3.3 b Trazas 19.6 a 19.6 ab 99.9 a

Sistemas agrícolas anuales

LC (Y) 5.3 cd 4.4 a 2.7 a 0.21 a 11.5 a 0.50 ab 8.4 bc 0.75 ab 1.3 b Trazas 10.3 b 10.8 b 92.9 aLT (Y) 5.4 bc 2.7 b 1.8 b 0.14 b 5.0 b 0.23 ab 8.1 bc 0.43 ab 1.3 b Trazas 9.9 b 10.1 b 97.6 aLC (C) 6.0 a 3.9 ab 2.4 ab 0.19 ab 7.9 ab 0.01 b 8.7 abc 0.45 ab 2.6 b Trazas 11.8 b 11.8 b 99.9 aLT (C) 5.9 a 3.4 ab 2.2 ab 0.17 ab 3.7 b 0.06 b 15.4 ab 0.2 b 3.5 b Trazas 19.1 ab 19.1 ab 99.6 aDMS§ 0.43 1.19 0.70 0.06 5.36 0.53 7.62 0.86 5.58 12.15 12.03 9.6

Profundidad 20-40 cm¶

Sistemas. agrícolas permanentes

Pradera 5.85 a 1.4 b 0.9 b 0.06 b 1.2 c 0.23 bc 12.5 a 1.30 a 19.9 a Trazas 34.1 a 34.3 a 99.3 a

Sistemas agrícolas mixtos (MIAF)

MVDUR (Y) 4.78 c 2.5 a 1.6 a 0.12 a 8.5 a 1.10 ab 5.1 b 0.26 a 0.6 b Trazas 6.0 b 7.1 b 84.2 bMVDUR (C) 5.68 a 2.8 a 1.8 a 0.14 a 2.0 c 0.03 c 12.6 a 0.21 a 3.0 b Trazas 15.9 b 15.9 b 99.8 a

Sistemas agrícolas anuales

LC (Y) 5.08 bc 2.6 a 0.13 a 7.0 ab 1.37 a 6.0 b 0.31 0.8 b Trazas 7.1 b 8.5 b 81.9 b1.7 a

LT (Y) 5.06 bc 3.0 a 1.9 a 0.14 a 5.0 abc 0.66 abc 6.8 b 0.40 a 0.9 b Trazas 8.1 b 8.8 b 92.3 abLC (C) - - - - - - - - - - - -LT (C) 5.53 ab 2.6 a 1.7 a 0.13 a 3.7 bc 0.03 c 13.4 a 0.13 a 3.5 b Trazas 17.1 b 17.1 b 99.8 aDMS§ 0.48 0.97 0.59 0.05 4.72 1.02 5.84 1.64 9.82 15.78 15.76 14.80

† MVDUR=muro vivo de durazno intercalado con maíz; LT y LC=labranza tradicional y de conservación; Y y C=sitio Yacuay y LasColoradas ❖ MVDUR=peach intercropped with maize; LT and LC=traditional and conservation tillage; Y and C=sites Yacuay and LasColoradas.¶ Letras diferentes indican diferencias estadísticas significativas entre sistemas (p≤0.05) ❖ Different letters indicate statistically significantdifferences among systems (p≤0.05).§ DMS=Diferencia mínima significativa ❖ Minimum significant difference.

Se calculó la suma de bases (SB), y con ésta más la AI se calculó la

capacidad de intercambio catiónico (CIC). El porcentaje de satura-

ción de bases (PSB) se calculó con la relación (SB×100)/(CIC)).

Los resultados se interpretaron de acuerdo con Benton Jones et al.

(1991) y Castellanos et al. (2000), y con la experiencia de los autores.

Para cada variable se calculó la media, varianza, desviación

estándar, valor mínimo y valor máximo en las muestras de suelo

correspondientes a los diferentes sistemas de uso de la tierra y pro-

fundidades, en cada microcuenca. La comparación estadística de

una variable se hizo entre los sistemas de uso dentro de cada

microcuenca. No se calculó la probable interacción entre sistema de

uso del suelo por microcuenca, porque carece de valor agronómico.

the different systems of land use and depths in each micro-watershed,

were calculated. The statistical comparison of a variable was made

among the systems of use within each micro-watershed. The probable

interaction among the land use systems per micro-watershed was not

calculated, because it lacks agricultural value. Also the means of

systems and sampling depths were compared using the Tukey test

(p≤0.05; SAS, 1985).

RESULTS AND DISCUSSION

In Tables 1 to 3 the means of the chemical propertiesrelated to soil fertility for each micro-watershed and

AGROCIENCIA, SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2006

562 VOLUMEN 40, NÚMERO 5

También se compararon las medias de los sistemas y las profundida-

des de muestreo usando la prueba de Tukey (p≤0.05; SAS, 1985).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En los Cuadros 1 a 3 se presentan las medias de laspropiedades químicas relacionadas con la fertilidad delsuelo, para cada microcuenca y por uso de la tierra.Vergara et al. (2005) compararon esas propiedades

Cuadro 3. Medias de las propiedades determinadas por sistema de uso de tierra y por profundidad (0-20 y 20-40 cm) en la microcuencaMixe de la Sierra Norte de Oaxaca, México.

Table 3. Means of the properties determined by systems of land use and by depth (0-20 cm and 20-40 cm) in the Mixe micro-watershedof the Northern Sierra of Oaxaca, México.

Sistemas† pHMO C org N Pols AI Cai Ki Mgi Nai SB CIC PSB

% mg kg−1 cmolc kg−1 %

Profundidad 0-20 cm¶

Sistemas forestales secundarios

BP 4.9 b 7.9 c 4.7 c 0.39 c 3.8 b 4.7 ab 2.6 b 0.30 b 1.0 b 0.08 a 4.0 b 8.7 b 44.6 bcAcahual (2) 5.7 a 7.3 c 4.4 c 0.36 c 3.1 b 0.3 c 9.6 a 0.55 a 1.8 a 0.04 a 12.1 a 12.3 a 97.8 a

Sistemas agrícolas permanentes

Café 4.8 b 7.6 c 4.6 c 0.38 c 4.5 b 3.5 b 1.9 b 0.23 b 0.7 b 0.05 a 2.8 b 6.4 c 43.9 bc

Sistemas agrícolas mixtos (MIAF)

MFVCAFE 4.5 c 11.7 b 6.6 b 0.62 b 4.9 b 6.0 a 1.3 b 0.36 ab 0.7 b 0.02 a 2.4 b 8.3 bc 28.3 c

Sistemas agrícolas anuales

L C 4.8 bc 13.2 b 7.9 a 0.65 ab 9.2 a 4.7 ab 2.4 b 0.31 b 1.0 b 0.14 a 3.9 b 8.5 bc 41.8 bcL T 4.9 b 15.8 a 9.4 a 0.79 a 10.0 a 3.6 b 3.1 b 0.27 b 1.3 ab 0.05 a 4.7 b 8.3 bc 56.0 bDMS§ 0.24 2.30 1.35 0.14 2.94 1.44 2.30 0.20 0.70 0.26 2.78 2.17 19.49

Profundidad 20-40 cm¶

Sistemas forestales secundarios

BP 4.9 b 3.4 b 2.1 b 0.17 b 1.5 c 5.4 a 0.7 b 0.10 b 0.2 b 0.03 a 1.0 b 6.5 ab 16.3 bAcahual (2) 5.6 a 3.2 b 2.0 b 0.16 b 2.9 c 0.7 c 5.3 a 0.21 a 1.0 a 0.01 a 6.5 a 7.2 a 88.2 a

Sistemas agrícolas permanentes

Café 4.9 b 2.8 b 1.8 b 0.14 b 3.4 bc 3.8 b 0.9 b 0.12 ab 0.2 b 0.05 a 1.3 b 5.1 b 22.0 b

Sistemas agrícolas mixtos (MIAF)

MVCAFE 4.5 c 6.9 a 4.2 a 0.34 a 5.8 a 5.2 a 0.5 b 0.17 ab 0.3 b 0.02 a 1.0 b 6.2 ab 15.7 b

Sistemas agrícolas anuales

L C 4.5 c 6.2 a 3.8 a 0.31 a 4.9 ab 4.6 ab 0.6 b 0.12 ab 0.3 b 0.04 a 1.0 b 5.7 ab 18.0 bL T 4.9 b 6.5 a 4.0 a 0.32 a 6.0 a 4.0 b 0.8 b 0.10 b 0.4 b 0.02 a 1.3 b 5.3 b 24.4 bDMS§ 0.2 2.27 1.33 0.11 1.92 1.05 1.42 0.09 0.29 0.05 1.67 1.72 15

† BP=bosque de pino; MVCAFE=muro vivo de café intercalado con maíz o con fríjol; LT y LC= labranza tradicional y de conservación;Acahual (2)=acahual de dos años de edad ❖ BP=pine forest; MVCAFE=coffee intercropped with maize or with bean; LT and LC=traditionalconservation tillage; Acahual (2)=2-year-old acahual.¶ Letras diferentes indican diferencias estadísticas significativas entre sistemas (p≤0.05) ❖ Different letters indicate statistically significantdifferences among systems (p≤0.05).§ DMS= Diferencia mínima significativa ❖ DMSH=Minimum significant difference.

per land use are shown. Vergara et al. (2005) comparedthese properties among the different watersheds withoutconsidering the system of land use; those results wereconsidered in the present discussion and are not repeatedhere.

The chemical soil properties of the plots withdifferent land use and management were significantlydifferent within each micro-watershed. These differenceswere the same in the two depths, therefore only the

563VERGARA-SÁNCHEZ y ETCHEVERS BARRA

RELACIÓN ENTRE EL USO DE LAS TIERRAS Y SU FERTILIDAD EN LAS LADERAS DE LA SIERRA NORTE DE OAXACA

entre las diferentes cuencas sin considerar el sistemade uso de la tierra; esos resultados se consideraron enla presente discusión y no se repiten aquí.

Las propiedades químicas del suelo de las parcelascon distinto uso de la tierra y manejo fueron significa-tivamente diferentes dentro de cada microcuenca. Es-tas diferencias fueron las mismas en las dos profundi-dades, por lo que sólo se discuten los resultados de laprofundidad 0 a 20 cm. Sin embargo, debido a que lascaracterísticas químicas de los suelos de las tres regio-nes son poco conocidas, se presentan los resultados dela profundidad 20 a 40 cm, entendiendo que los co-mentarios hechos para la primera profundidad se apli-can a la segunda.

El pH del suelo (0 a 20 cm) en los sistemas fores-tales secundarios fue muy ácido: pH 4.8, 4.9 y 5.0 enlos bosque de liquidámbar, pino y aile de la Mazatecay Mixe. Ésto puede deberse a la composición del ma-terial vegetal depositado. Los bosques mesófilos po-seen pH ácido (Bruijnzeel y Proctor, 1995), y se espe-ra que en el caso de las coníferas sea aún más ácidoporque sus acículas aportan menores cantidades de cal-cio, potasio y magnesio que las hojas de especiesdeciduas. La acidez es consecuencia de un aumento dela concentración de aluminio responsable del desplaza-miento de los cationes, lo cual favorece su lixiviación(Noble et al., 2000).

Los sistemas con uso agrícola y cultivos anualespresentaron pH menos ácidos que los bosques, comoLC>30 en la Mazateca y LC(C) en la Cuicateca (am-bos con pH 6.0). La transformación de los residuosque anualmente se incorporan al suelo mejora su den-sidad aparente y espacio poroso, aumentando la capa-cidad de retención de agua (Singer y Munns, 1999) yreduciendo la lixiviación. En las parcelas con RTQ yLC de la Mazateca el pH del suelo fue 5.2, mayor queen las parcelas con LT (pH de 4.9), lo cual se explicapor las cenizas que aporta periódicamente la quema dela biomasa en RTQ. Todos los sistemas de uso de latierra en la región Mixe presentaron reacciones de sue-lo muy ácidas; el de menor acidez fue el Acahual(2)con pH 5.7.

La AI en la profundidad 0 a 20 cm, independiente-mente de la microcuenca, se relacionó inversamentecon el pH (r=−0.85; p≤0.05). En aquellos sistemasdonde el pH fue 5 o mayor la AI fue menor a 1 cmolkg−1, pero fue mayor a 1 cmol kg−1 si el pH del suelofue menor a 5. El mayor valor para AI fue 4.7 cmolkg−1 en el BP de la Mixe. Robson (1989) indica queuna AI mayor a 0.2 cmol kg−1 suele ser restrictivapara el crecimiento de la mayoría de los cultivos agrí-colas. La acidez en la mayoría de los sistemas boscososes parcialmente neutralizada por los óxidos de los me-tales básicos generados al quemar la vegetación. Esta

results of 0-20 cm depth are discussed. However, sincethe chemical soil characteristics of the three regionsare little known, the results of 20-40 cm depth areshown, understanding that the comments made for thefirst depth are applied to the second one.

Soil pH (0-20 cm) in the secondary forest systemswas very acid: (pH 4.8, 4.9, and 5.0 in liquidambar,pine, and aile forests of the Mazateca and Mixe region.This may be due to the composition of the vegetalmatter deposited. Mountain cloud forests have acid pH(Bruijnzeel and Proctor, 1995), and it is expected to beeven more acid in the case of conifer forests, becausetheir aciculae contribute lower quantities of calcium,potassium, and magnesium than the leaves of deciduousspecies. Acidity is a consequence of an increase inaluminum concentration, responsible of cationdisplacement, which favors its lixiviation (Noble et al.,2000).

The systems with agricultural use and annual cropshave less acid pH than the forests such as LC>30 inthe Mazateca, and LC(C) in the Cuicateca region (bothwith 6.0 pH). The transformation of the residues thatyearly are added to the soil improves its apparent densityand porous space, increasing water retention capacity(Singer and Munns, 1999) and reducing lixiviation. Inthe Mazateca plots with RTQ and LC, soil pH was5.2, higher than in the plots with LT (pH of 4.9),which is explained by the ashes, periodically spread bythe burning of biomass through RTQ. All the systemsof land use in the Mixe region had very acid soilreactions, the one with the least acidity was Acahual(2) with pH 5.7.

Exchangeable acidity at 0-20 cm depth,independently of the micro-watershed, was reverselyrelated to pH (r=−0.85; p=0.05). In those systemswhere pH was 5 or higher, AI was lower than 1 cmolkg−1, but it was higher than 1 cmol kg−1 if soil pH waslower than 5. The highest value for AI was 4.7 cmolkg−1 in the BP of the Mixe area. Robson (1989) indicatesthat AI higher than 0.2 cmol kg−1 uses to be restrictivefor the growth of most of the agricultural crops. Acidityin most of the forest systems is partially neutralized bythe oxides of the basic metals, generated at burningvegetation. This practice, not considered sustainable,permitted to cultivate the lands under forests in thepast, but once the effect of ashes diluted, they wereabandoned to give way to the accumulation of newbiomass of species tolerant to high acidity levels.

The percentage of organic matter in the surfacelayer (0-20cm) varied with the system of land use. Theagricultural systems cultivated with annual species hadsimilar or even higher percentages of MO than thesecondary forest and permanent agricultural systems.Such was the case of the Mazateca RTQ systems and

AGROCIENCIA, SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2006

564 VOLUMEN 40, NÚMERO 5

práctica, considerada no sostenible, permitió cultivarlas tierras bajo bosques en el pasado, pero cuando elefecto de las cenizas se diluía, se abandonaban paradar paso la acumulación de nueva biomasa de especiestolerantes a los altos niveles de acidez.

El porcentaje de MO en la capa superficial (0 a 20 cm)varió con el sistema de uso de la tierra. Los sistemasagrícolas cultivados con especies anuales presentaronporcentajes similares o incluso mayores de MO quelos sistemas forestales secundarios y los agrícolas per-manentes. Tal fue el caso de los sistemas RTQ de laMazateca y de LT y LC en esta región y la Mixe. Enla región Mazateca el porcentaje de MO (0 a 20 cm) deRTQ con LC (10.9%), RTQ con LT (9.0%), LC<30(9.07%) y LT<30 (9.0%) fue similar al del BA (9.0%)y el BL (8.9%), pero mayor que en los de los sistemaspermanentes café (8.3%) y pradera (6.3%). En la re-gión Mixe se observó algo similar. En los sistemasagrícolas cultivados (LT y LC) el porcentaje de MOfue aproximadamente el doble (15.8% y 13.2% MO)que en el bosque de pino (BP), el Acahual(2) y el Café(7.9, 7.2 y 7.6%). Estos resultados confirman los ob-tenidos en esos mismos sitios por Etchevers et al.(2003). El manejo del suelo puede modificar el por-centaje y la distribución de la MO (Pulleman et al.,2000), pero la parte subterránea de los suelos cultiva-dos tienen más MO que los forestales.

Pennock y Kessel (1997) y Noble et al. (2000)señalan que la perturbación de los suelos de bosque,en este caso su cambio a uso agrícola, disminuye sucontenido de MO. Ello se debería a que la perturba-ción del bosque disminuye la cobertura vegetal, lo cualincrementa la temperatura del suelo y reduce la protec-ción física de la MO, que a su vez favorece la acciónde los microorganismos y la oxidación de la misma yfinalmente su pérdida. Sin embargo, en las regionesMixe y Mazateca la mayoría de los agricultores prepa-ran el terreno manualmente, esto es, no hay inversióndel terreno y escasa exposición del suelo a la oxida-ción. Esta práctica de manejo hace que la MO seamenos susceptible a la oxidación, y promueve su acu-mulación (Ding et al., 2002). El manejo tradicionaldel suelo y los cultivos por los agricultores locales hapermitido conservar las reservas de carbono orgánicoen niveles similares a los encontrados en sistemas na-turales no perturbados de esas regiones, lo cual ofreceuna alternativa para la captura de carbono.

Los menores porcentajes de C en los sistemas fo-restales secundarios de la Mazateca podría deberse aque en el pasado éstos tuvieron un uso agrícola intensoy fueron abandonados debido a la degradación y, conel tiempo, esas áreas se convirtieron en bosques se-cundarios con lento crecimiento. En contraste, la pro-ducción de biomasa aérea de la milpa (que emplea

of LT and LC in this and the Mixe region. In theMazateca region, the percentage of MO (0-20cm) ofRTQ with LC (10.9%), RTQ with LT (9.0%), LC<30 (9.07%) and LT <30 (9.0%) was similar to thatof BA (9.0%) and BL (8.9%), but higher than in thoseof the permanent coffee (8.3%) and pasture (6.3%)systems. In the Mixe region something similar wasobserved. In the cultivated agricultural systems (LTand LC), the percentage of organic matter wasapproximately twice as much (15.8% and 13.2% MO)as in the pine forest (BP), Acahual(2) and Coffee (7.9,7.2, and 7.6%). These results confirm those obtainedat the same sites by Etchevers et al. (2005). Soilmanagement can modify percentage and distributionof MO (Pulleman et al., 2000), but the undergroundpart of the cultivated lands have more organic matterthan those of forests.

Pennock and Kessel (1997) and Noble et al. (2000)point out that the disturbance of forest soils, in thiscase their change to agricultural use, diminishes theirMO content. This might be due to the fact that forestdisturbance diminishes the vegetal cover, whichincreases soil temperature and reduces the physicalprotection of MO, that -in turn- favors the action ofmicro-organisms, its oxidation, and finally, its loss.However, in the Mixe and Mazateca regions, most ofthe farmers prepare the land manually, that is, there isno soil inversion, and little exposure of soil to oxidation.This management practice causes that MO be lesssusceptible to oxidation and promotes its accumulation(Ding et al., 2002). The traditional soil and cropmanagement by the local farmers has allowed toconserve organic carbon reserves at levels similar tothose found in natural undisturbed systems of theseregions, which offers an alternative for carbon capture.

The lower C percentages in the Mazateca secondaryforest systems could be due to the situation that, in thepast, these had intense agricultural use and wereabandoned because of degradation, and by the time,these areas turned into slowly-developing secondaryforests. In contrast, aerial biomass production of themilpa (which employs native varieties of large size)reaches in some cases approximately 10 Mg ha−1 everyyear (Cortés et al., 2005). Cereal root biomass isequivalent to approximately 15% of aerial biomass(Rodríguez, (1993) quantity, which -added to the harvestresidues -constitutes an important annual contributionof organic carbon to the system and might explain thehigher MO content in cultivated soils.

MO contents in Cuicateca soils were lower thanthose of the Mazateca and Mixe regions. The soils (0-20 cm) cultivated in the first of the regions [i. e. LC(Y),LT (C), and LC (C)] had higher MO (4.3, 3.4, and3.9%) than pastures (3.2% of MO). The lower

565VERGARA-SÁNCHEZ y ETCHEVERS BARRA

RELACIÓN ENTRE EL USO DE LAS TIERRAS Y SU FERTILIDAD EN LAS LADERAS DE LA SIERRA NORTE DE OAXACA

variedades criollas de gran porte) alcanza en algunoscasos aproximadamente 10 Mg ha−1 cada año (Cortéset al., 2005). La biomasa de las raíces de los cerealesequivale aproximadamente a 15% de la biomasa aérea(Rodríguez, 1993), cantidad que sumada a los residuosde cosecha, constituyen un importante aporte anual decarbono orgánico al sistema y contribuiría a explicar elmayor contenido de MO en los suelos cultivados.

Los contenidos de MO en los suelos de la Cuicatecafueron menores a los de la Mazateca y Mixe. Lossuelos (0 a 20 cm) cultivados en la primera de lasregiones [i. e, LC(Y), LT(C) y LC(C)] tenían más MO(4.3, 3.4 y 3.9% MO) que la pradera (3.2% MO). Elmenor porcentaje de MO en la región Cuicateca seexplica por la menor precipitación (500-700 mm año−1)y por la erosión en esa zona, lo cual significa menorpotencial de producción de biomasa. La erosión se atri-buyó al uso frecuente de la tracción animal y el aradopara preparar las tierras.

Las parcelas con nueva tecnología de producciónMIAF propuesta por el PMSL para esas regiones tu-vieron menos MO (4.6% MVDUR en la Mazateca y11.7% MVCAFE en la Mixe) que los sistemas agríco-las con especies anuales. Esto se debe a que durante lapreparación del terreno para plantar de los frutales semodificó su pendiente, desplazando suelo de la partealta hacia la parte baja para formar la terraza. Sinembargo, los sistemas MVCAF en la Mazateca,MVDUR(Y) y MVDUR(C) en la Cuicateca y MVCAFEen la Mixe mostraron porcentajes de MO similares omayores que los sistemas con vegetación arbórea, locual podría indicar que estas nuevas tecnologías modi-fican la entrada y acumulación de materiales orgánicosal suelo, poco después de su establecimiento. Una delas razones es el mejoramiento de la fertilidad del sue-lo entre las líneas de árboles, espaciadas aproximada-mente a 10 m que requiere la nueva tecnología, dondese siembra maíz. Esto aumenta la producción de biomasay los residuos.

El comportamiento del N en todos los casos fuemuy similar al de la materia orgánica. El contenido deP Olsen fue mayor en los sistemas cultivados que enlos no cultivados. En la Mixe los tratamientos con la-branza (LC y LT, 9.2 mg kg−1 y 10 mg kg−1) duplica-ron o triplicaron al de los otros sistemas. En la Cuicatecalos sistemas con labranza de conservación [LC(Y),LC(C) y MVDUR(Y)] presentaron los valores más al-tos (11.5, 7.9 y 8.7 mg kg−1 P Olsen) y el menor lomostró la pradera (3.3 mg kg−1). En la Mazateca lossistemas de uso agrícola (LT>30 con 9.7 mg kg−1,Café con 9.9 mg kg−1, RTQ (LC) con 8.0 mg kg−1 yMVCAFE con 7.2 mg kg−1) tuvieron concentraciones deP Olsen mayores que el BL y la pradera (4.6 y 4.9 mgkg−1). El BA fue una excepción (10.2 mg kg−1). Las

percentage of MO in the Cuicateca region is understoodby less precipitation (500-700 mm year−1) and by theerosion in this zone, which means less potential ofbiomass production. The erosion was attributed to thefrequent use of animal traction and the plow for soilpreparation.

The plots with new MIAF production technology,proposed by PMSL for these regions, had less MO(4.6% MVDUR in the Mazateca region and 11.7%MVCAFE in the Mixe zone) than the agriculturalsystems with annual species. This is because duringland preparation for plantating fruit trees, the slopewas modified, displacing soil from the upper parttowards the low part in order to form the terrace.Nevertheless, the Mazateca MVCAF systems,MVDUR(Y) and MVDUR(C) in the Cuicateca, andMVCAFE in the Mixe region had percentages oforganic matter similar or higher than the systems witharboreal vegetation, which might indicate that thesenew technologies modify the entrance and accumulationof organic matter to the soil, shortly after theirestablishment. One of the reasons is the improvementof soil fertility among the tree lines, spaced atapproximately 10m, required by the new technology,where maize is sown. This increases the production ofbiomass and the residues.

The behavior of N in all the cases was very similarto that of organic matter. P Olsen content was higherin the cultivated systems than in the uncultivated ones.In the Mixe area, the treatments with tillage (LC andLT, 9.2 mg kg−1 and 10 mg kg−1) doubled or tripledthat of the other systems. In the Cuicateca the systemswith conservation tillage [LC(Y), LC(C), andMVDUR(Y)] had the highest values (11.5, 7.9, and8.7 mg kg−1 P Olsen), and the lowest were found ingrassland (3.3 mg kg−1). In the Mazateca region thesystems with agricultural use (LT>30 with 9.7 mgkg−1, Coffee with 9.9 mg kg−1, RTQ (LC) with 8.0 mgkg−1, and MVCAFE with 7.2 mg kg−1) had higher POlsen concentrations than BL and the pasture (4.6 and4.9 mg kg−1). BA was an exception (10.2 mg kg−1). Thehigher P Olsen concentrations in the soil of cultivatedsystems can be explained by the addition of syntheticfertilizers and organic manure, sporadically made bythe farmer, generally higher than those extracted bythe crops. The case of BA could be due to mycorrhizalassociations, which help to solubilize aluminous formsof phosphorus and that is why there is more phosphorusavailable (Barea, 1993), or due to the effect of theburns practiced at these sites.

The exchangeable bases in the soil of forest systems(0-20 cm) was low. In BA and BL of the Mazateca 3.2and 4.0 cmol kg−1 was reached, and in BP of the Mixeregion, 4.0 cmol kg−1. The aforementioned agrees with

AGROCIENCIA, SEPTIEMBRE-OCTUBRE 2006

566 VOLUMEN 40, NÚMERO 5

mayores concentraciones de P Olsen en el suelo de lossistemas cultivados se explica por la adición de fertili-zantes sintéticos y abonos orgánicos que esporádica-mente hace el agricultor, por lo general mayor que lasextracciones que hacen los cultivos. El caso del BApudiera deberse a asociaciones micorrízicas que ayu-dan a solubilizar formas alumínicas de fósforo y portanto hay más fósforo disponible (Barea, 1993), o alefecto de las quemas practicadas en estos sitios.

La sumatoria de bases en el suelo de los sistemascon bosque (0 a 20 cm) fue baja. En los BA y BL de laMazateca alcanzó 3.2 y 4.0 cmol kg−1, y en el BP dela Mixe 4.0 cmol kg−1. Lo anterior concuerda con laselevadas concentraciones de AI determinadas en esossistemas de uso de la tierra. En esos caso, aparte delefecto acidificante de la vegetación arbórea (Brady yWeil, 1999), debe considerarse el efecto de lixiviaciónque causan las precipitaciones (en la Mixe, 1500 a2000 mm año−1; en la Mazateca, 2000 a 2500).

En el sistema Acahual(2) de la Mixe, la SB, CIC yPSB, además de la concentración de Ca, K y Mg inter-cambiables fueron más altos que en los otros sistemasde esta cuenca. Esto se atribuyó a las cenizas produci-das cuando recientemente se había quemado la vegeta-ción para cultivar este suelo, después de tumbar lavegetación arbórea. Dichas cenizas aportan al suelocationes que elevan el pH y disminuyen la AI. Esto nosignifica que sea recomendable la RTQ, pues si bienmejora algunas propiedades del suelo en forma tempo-ral, a largo plazo contribuye a la destrucción definitivadel bosque (Sánchez, 1976).

El comportamiento de las propiedades valoradas enla profundidad 20 a 40 cm siguió la misma tendenciaque en la profundidad 0 a 20 cm. Los resultados de laprofundidad 20 a 40 cm se presentan sólo como unareferencia general, dada la escasez de información dis-ponible para esa región del país.

CONCLUSIONES

Los sistemas dominantes de uso de la tierra (fores-tal secundario, agrícola permanente, agrícola mixto yagrícola anual) establecidos en tres microcuencas ex-perimentales de la Sierra Norte de Oaxaca mostrarondiferencias significativas en propiedades químicas(indicadores) asociadas con la fertilidad del suelo.

Las propiedades químicas indicadoras de la fertili-dad del suelo fueron dependientes del uso de la tierra.En algunos casos esos indicadores son mayores que losvalores de referencia utilizados por los expertos parasu interpretación (condición favorable), y en otros ca-sos menores (condición poco favorable o detrimental),sin un patrón definido de comportamiento.

the high concentrations of AI determined in thesesystems of land use. In these cases, besides the acidifyingeffect of the tree vegetation (Brady and Weil, 1999),the effect of lixiviation caused by the precipitations (inthe Mixe 1500 to 2000 mm year−1, in the Mazatecaregion, 2000 to 2500) must be considered.

In the Acahual (2) system of the Mixe zone, SB,CIC,and PSB, besides the concentration of exchangeableCa, K, and Mg, were higher than in the other systemsof this watershed. This was attributed to the ashesproduced at recent burning of the vegetation forcultivating the soil after having cut down the treevegetation. These ashes contribute cations to the soil,which increase pH and diminish AI. This does notmean that RTQ be recommendable, even though it mighttemporarily improve some soil properties, in the longterm it contributes to the definite destruction of theforest (Sánchez, 1976).

The behavior of the properties evaluated at 20-40 cm depth followed the same tendency as at 0-20 cmdepth. The results of 20 to 40 cm depth are shownonly as a general reference, given the lack of informationavailable for this region of the country.

CONCLUSIONS

The dominant systems of land use(secondaryforestry, permanent agriculture, mixed and annualagriculture) established in three experimental micro-watersheds of the Sierra Norte de Oaxaca showedsignificant differences in chemical properties (indicators)associated to soil fertility.

The chemical properties indicators of soil fertilitywere dependent of land use. In some cases, theseindicators are above the values of reference utilized bythe experts for their interpretation (favorable condition),and in other cases they are below (not very favorableor detrimental condition), without a well-defined patternof behavior.

For the Mazateca micro-watershed, the indicatorsof soil fertility of the permanent agricultural systemcoffee had values closer to those accepted as adequateby the experts. In the Mixe area that happened withthe permanent tillage annual agricultural system. Inthe Cuicateca watershed, conservation tillage and maizeintercropped with fruit trees have modified favorablythe level of organic matter and phosphorus in the soil,that is why they can be considered as adequate practicesto improve soil fertility of that zone.

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567VERGARA-SÁNCHEZ y ETCHEVERS BARRA

RELACIÓN ENTRE EL USO DE LAS TIERRAS Y SU FERTILIDAD EN LAS LADERAS DE LA SIERRA NORTE DE OAXACA

Para la microcuenca Mazateca los indicadores defertilidad de suelo del sistema agrícola permanente cafépresentaron valores más cercanos a los aceptados comoadecuados por los expertos. En la Mixe eso ocurrió enel sistema agrícola anual labranza tradicional. En laCuicateca la labranza de conservación y el maíz inter-calado con árboles frutales han modificado favorable-mente el nivel de materia orgánica y fósforo del suelo,por lo que pueden considerarse como prácticas ade-cuadas para mejorar la fertilidad de los suelos de esazona.

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