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Soil quality indicators in coffee plantations managed with ecological farming techniques in San Francisco, Cundinamarca, Colombia
Indicadores de calidad del suelo en cafetales con aplicación de técnicas de agricultura ecológica en San Francisco, Cundinamarca, Colombia
DOI:
https://doi.org/10.15446/acag.v73n2.112428Palabras clave:
Enzymatic activity, Functional groups of microorganisms, Soil health, Soil macronutrients (en)actividad enzimática, grupos funcionales de microorganismos, macronutrientes del suelo, salud del suelo (es)
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Ecological farming (EF) is a sustainable agricultural production system that promotes customized technologies tailored to the specific needs of each agroecosystem. By optimizing available resources, EF aims to enhance the quality of cultivated soil. The objective of this research was to assess the impact of scheduled EF techniques, including biofertilizers, liquid and solid humus, effective microorganisms, phosphites, composted chicken manure, polycultures, and green fertilizers, on soil properties in coffee plantations of varying ages in San Francisco, Cundinamarca, Colombia. Samples were collected from coffee plantations of different ages (less than one year old, two, and four years) bimonthly over a 10-month period. Various soil quality indicators were evaluated, including physicochemical parameters (pH, gravimetric moisture, cation exchange capacity (CEC), organic carbon (OC), total nitrogen, and available phosphorus), abundance of functional groups of microorganisms (phosphate solubilizers, cellulolytics, and nitrogen fixers), and enzymatic activities (urease, protease, acid and alkaline phosphatase, and β-glucosidase). The results showed significant changes in soil quality indicators as a result of the application of EF techniques. These changes included a notable increase in carbon (from 9.0 % to 17.4 %), nitrogen (from 0.4 % to 0.9 %), and phosphorus content (from 9.3 to 40.4 ppm), as well as a substantial increase in the abundance of phosphate-solubilizing fungi (from 6.0 to 9.0 CFU/g) and cellulolytic fungi (from 5.6 to 9.2 CFU/g). Conversely, significant decreases were observed in soil pH (from 5.5 to 5.1) and β-glucosidase activity (from 55.8 to 10.7 μg N g-1 dm 2h-1), indicating shifts in nutrient dynamics and biological processes in response to ecological management.
La agricultura ecológica (EF) es un sistema de producción agrícola sostenible que promueve tecnologías personalizadas adaptadas a las necesidades específicas de cada agroecosistema. Mediante la optimización de los recursos disponibles, la agricultura ecológica pretende mejorar la calidad del suelo cultivado. El objetivo de esta investigación fue evaluar el impacto de técnicas programadas de agricultura ecológica (incluyendo biofertilizantes, humus líquido y sólido, microorganismos efectivos, fosfitos, gallinaza compostada, policultivos y abonos verdes) en las características del suelo en cafetales de diferentes edades en San Francisco, Cundinamarca, Colombia. Se recolectaron bimensualmente muestras de cafetales de diferentes edades (menos de un año, dos y cuatro años), durante un período de 10 meses. Con base en estas muestras, se evaluaron varios indicadores de calidad del suelo, incluyendo parámetros fisicoquímicos (pH, humedad gravimétrica, capacidad de intercambio catiónico (CIC), carbono orgánico, nitrógeno total y fósforo disponible), abundancia de grupos funcionales de microorganismos (solubilizadores de fosfato, celulolíticos y fijadores de nitrógeno) y actividades enzimáticas (ureasa, proteasa, fosfatasa ácida y alcalina y β-glucosidasa). Los resultados evidenciaron cambios significativos en el comportamiento de los indicadores de calidad del suelo tras la aplicación de las técnicas de agricultura ecológica. Estos cambios incluyen un aumento notable en el contenido de carbono (de 9.0 % a 17.4 %,) nitrógeno (de 0.4 % a 0.9 %) y fósforo (de 9.3 a 40.4 ppm), así como un incremento considerable en la abundancia de hongos solubilizadores de fosfato (de 6.0 a 9.0 UFC/g) y hongos celulolíticos (de 5.6 a 9.2 UFC/g). En contraste, se observaron disminuciones significativas en el pH del suelo (de 5.5 a 5.1) y en la actividad de la enzima β-glucosidasa (de 55.8 a 10.7 μg N · g-1 dm · 2h-1), lo cual indica un cambio en la dinámica de nutrientes y los procesos biológicos en respuesta al manejo ecológico.
Referencias
Álvarez Moreno, M. G. (2019). Estequiometría ecológica de carbono, nitrógeno y fósforo y su reabsorción en hojas de especies de plantas del desierto sonorense [Master's thesis]. Universidad de Sonora. http://www.repositorioinstitucional.uson.mx/handle/20.500.12984/6660
Avellaneda-Torres, L. M., Guevara Pulido, C. P., & Torres Rojas, E. (2014). Assessment of cellulolytic microorganisms in soils of Nevados Park, Colombia. Brazilian Journal of Microbiology, 45(4), 1211–1220. https://doi.org/10.1590/S1517-83822014000400011
Avellaneda-Torres, L. M.; León-Sicard, T. E. and Torres-Rojas, E. (2018). Impact of potato cultivation and cattle farming on physicochemical parameters and enzymatic activities of Neotropical high Andean Páramo ecosystem soils. Science of the Total Environment, 631–632, 1600–1610. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.03.137
Avellaneda-Torres, L. M.; León-Sicard, T.; Guerra-Castro, E. and Torres-Rojas, E. (2020). Potato cultivation and livestock effects on microorganism functional groups in soils from the neotropical high Andean Páramo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 44, e0190122. https://doi.org/10.36783/18069657rbcs20190122
Basantes Cárdenas, D. R. and Lemache Rivera, J. F. (2023). Evaluación de la calidad del suelo mediante el uso de indicadores edáficos en las estercoleras de las vicuñas ubicadas en la reserva de producción de fauna Chimborazo [Research work]. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/21335
Beltrán, J. G. (2024). Cultivo orgánico de tres especies medicinales nativas del Valle de Mexico: Asclepias curassavica L., Agastache mexicana (Kunth) Lint & Epling y Agave tuberosa (L.) Thiede & Eggli [Doctoral dissertation]. Universidad Nacional Autónoma de México. https://ru.dgb.unam.mx/bitstream/20.500.14330/TES01000850891/3/0850891.pdf
Bernal Figueroa, A. A. and Forero Ulloa, F. E. (2014). Evaluation of plant species for use in the control of acid sulfated soils in Paipa, Boyacá. Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 15(2), 229-236. https://doi.org/10.21930/rcta.vol15_num2_art:362
Calixto, L. and Kheffinir, X. (2014). Carbono almacenado en la biomasa aérea por gradiente altitudinal en plantaciones de café (Coffea arabica) en el Distrito de Hermilio Valdizán [Master's thesis]. Universidad Nacional Agraria de la Selva. https://1library.co/document/y91929rq-universidad-nacional-facultad-naturales-renovables-departamento-acad%C3%A9mico-ambientales.html
Chávez-Caiza, J. P. and Burbano-Rodríguez, R. T. (2021). Climate change and agro-ecological, organic and conventional production systems in the Cantons of Cayambe and Pedro Moncayo. Letras Verdes - Revista Latinoamericana de Estudios Socioambientales, 29, 149–166. https://doi.org/10.17141/letrasverdes.29.2021.4751
Domené-Painenao, O. and Herrera, F. F. (2022). La agroecología en Venezuela, una historia por contar. In O. Domené-Painenao and F. F. Herrera (Eds.), Agroecologías insurgentes en Venezuela. Territorios, luchas y pedagogías en revolución. Ministerio del Poder Popular para Ciencia y Tecnología (MINCYT). https://www.researchgate.net/publication/360574371_Introduccion_La_agroecologia_en_Venezuela_una_historia_por_contar
García Galvis, J. and Ballesteros, M. (2006). Quality parameters evaluation for the determination of available phosphoroues in soils. Revista Colombiana de Química, 35(1), 81-89. https://revistas.unal.edu.co/index.php/rcolquim/article/view/840/1337
Guillén, S. C.; Grancelli, S. M.; Corbella, R. D.; Canelada-Lozzia, M. I.; Vidal, J. P. and Plasencia, A. (2020). Alert indexes for the sustainable management of chemical fertility in agrosystem with soybean-wheat sequence and direct sowing in Tucumán, Argentina. Revista Agronómica del Noroeste Argentino, 40(2), 107-110. http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2314-369X2020000200107&lng=es&nrm=iso
Fernández, A.; Perdomo, L. P. and Avellaneda-Torres, L. M. (2020). Effect of management (ecological and conventional) on functional groups of soil microorganisms in coffee agroecosystems with different resilience to climate variability, Colombia. Acta Scientiarum. Biological Sciences, 42(2), e48620. https://www.redalyc.org/journal/1871/187163790018/html/ DOI: https://doi.org/10.4025/actascibiolsci.v42i1.48620
FONCODES. (2014). Producción y uso de abonos orgánicos: biol, compost y humus. Fondo de Cooperación para el Desarrollo Social (FONCODES). https://issuu.com/bleu.veris/docs/foncodes
IGAC. (2006). Métodos analíticos del laboratorio de suelos (6th ed.). Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC).
IGAC. (2017). Mapas de suelos del territorio colombiano a escala 1:100.000. Datos abiertos agrología, Departamento de Cundinamarca, Colombia. Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC). https://geoportal.igac.gov.co/contenido/datos-abiertos-agrologia
Intini, J.; Jacq, E. and Torres, D. (2019). Transformar los sistemas alimentarios para alcanzar los ODS. 2030 - Alimentación, agricultura y desarrollo rural en América Latina y el Caribe, n.° 12. FAO. https://openknowledge.fao.org/handle/20.500.14283/ca5130es
Jarquín-Sánchez, A.; Salgado-García, S.; Palma-López, D. J.; Camacho-Chiu, W. and Guerreto-Peña, A. (2011). Analysis of total nitrogen in tropical soils with near–infrared spectroscopy (NIRS) and chemometrics. Agrociencia, 45(6), 653-662. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-31952011000600001&lng=es&tlng=es
Kassambara, A. (2017). factoextra: Extract and visualize the results of multivariate data analyses [R package]. URL https://CRAN.R-project.org/package=factoextra DOI: https://doi.org/10.32614/CRAN.package.factoextra
Martinez, H. E. P.; Neves, J. C. L.; Alvarez V. V. H. and Shuler, J. (2019). Mineral nutrition and fertilization. In A. Farah (Ed.), Coffee: production, quality and chemistry (pp. 163-201). Royal Society of Chemistry. https://doi.org/10.1039/9781782622437
Mastrocicco, M., Colombani, N., Soana, E., Vincenzi, F., & Castaldelli, G. (2019). Intense rainfalls trigger nitrite leaching in agricultural soils depleted in organic matter. Science of the Total Environment, 665, 80–90. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.01.306
Moneva Roca, J. (2020). Análisis y evaluación actual del abono tipo bocashi como alternativa ecológica ante los agroquímicos [Master's thesis]. Universidad Miguel Hernández de Elche. http://hdl.handle.net/11000/5930
Moratto, C.; Martínez, L. J.; Valencia, H. and Sánchez, J. (2005). The effect of land use on phosphate solubilising fungi and diazotrophic bacteria on the bleak uplands of páramo of Guerrero Cundinamarca department. Agronomía Colombiana, 23(2), 299-309. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-99652005000200015&lng=en&nrm=iso
Naranjo Pérez, J. M. (2019). Actividad β-glucosidasa de un suelo de dehesa en un escenario de cambio climático [Bachelor’s thesis]. Universidad de Sevilla. http://hdl.handle.net/10261/209604
Núñez, P.; Colocho, J. and Encina, A. (2021). Breve visión sobre el suelo: rol, importancia, funciones, calidad e indicadores. Revista Agropecuaria y Forestal, 9(1), 97-114. https://sodiaf.org.do/apf/index.php/apf/article/view/118
Nuñez-Peñaloza, J. L.; Pérez-Nieto, J. and Prado-Hernández, J. V. (2023). Analysis of soil quality indicators and indices in Mexico. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 14(6), e3148. https://doi.org/10.29312/remexca.v14i6.3148
Ortega Rodríguez, A. A. M. (2023). Propiedades físico-químicas del suelo y su influencia sobre morera (Morus alba, Linn) en arbolado de alineación y espacios verdes en los departamentos de Rivadavia, Capital y Santa Lucía, San Juan [Master's thesis]. Universidad Nacional de San Juan. http://huru.unsj.edu.ar/handle/123456789/337
Oteros-Rozas, E.; Ravera, F. and García-Llorente, M. (2019). How does agroecology contribute to the transitions towards social-ecological sustainability? Sustainability, 11(16), 4372. https://doi.org/10.3390/su11164372
Quisimalin, A.; Cazorla, X.; Ortega, M.; Quintuña, P. and Cornejo, J. (2024). Soil evaluation through quality indicators. ESPOCH Congresses: The Ecuadorian Journal of S.T.E.A.M., 3(2), 55-71. https://doi.org/10.18502/espoch.v4i1.15801
R Core Team (2021). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL https://www.R-project.org/.
Rahmann, G.; Reza Ardakani, M.; Bàrberi, P.; Boehm, H.; Canali, S.; Chander, M.; David, W.; Dengel, L.; Erisman, J. W.; Galvis-Martinez, A. C.; Hamm, U.; Kahl, J.; Köpke, U.; Kühne, S.; Lee, S. B.; Løes, A. K.; Moos, J. H.; Neuhof, D.; Nuutila, J. T.; Olowe, V.; Oppermann, R.; Rembiałkowska, E.; Riddle, J; Rasmussen, I. A. and Zanoli, R. (2017). Organic Agriculture 3.0 is innovation with research. Organic Agriculture, 7, 169-197. https://doi.org/10.1007/s13165-016-0171-5
Rennie, R. J. (1981). A single medium for the isolation of acetylene-reducing (dinitrogen-fixing) bacteria from soils. Canadian Journal of Microbiology, 27(1), 8–14. https://doi.org/10.1139/m81-002
Rocha Aldana, E. T. (2017). Formulación del plan municipal de gestión del riesgo de desastres municipio de San Francisco Cundinamarca [Doctoral thesis]. Universidad de Cundinamarca. https://repositorio.ucundinamarca.edu.co/bitstream/handle/20.500.12558/620/Autorizacion%20Repositorio%20Institucional0001.pdf?sequence=1
Rodríguez Albarracín, H. S. (2017). Dinámica del cadmio en suelos con niveles altos del elemento, en zonas productoras de cacao de Nilo y Yacopí, Cundinamarca [Doctoral dissertation]. Universidad Nacional de Colombia. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/62944
Rojas Rivero, J. M. (2024). Diseño e implementación de un sistema de compostaje de lodos residuales generados en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) de la Empresa LAFAR SA [Doctoral dissertation]. Universidad Mayor de San Andrés. http://repositorio.umsa.bo/xmlui/handle/123456789/35768
Román, P.; Martínez, M. M. and Pantoja, A. (2013). Manual de compostaje del agricultor. Experiencias en América Latina. FAO. http://www.fao.org/3/a-i3388s.pdf
Shukla, A.; Panchal, H.; Mishra, M.; Patel, P. R.; Srivastava, H. S.; Patel, P. and Shukla, A. K. (2014). Soil moisture estimation using gravimetric technique and FDR probe technique: A comparative analysis. American International Journal of Research in Formal, Applied & Natural Sciences, 8(1), 89-92.
Sundara Rao, W. V. B., & Sinha, M. K. (1963). Phosphate dissolving micro-organisms in the soil and rhizosphere. Indian Journal of Agricultural Sciences, 33(4), 272–278.
Tajik, S.; Ayoubi, S. and Lorenz, N. (2020). Soil microbial communities affected by vegetation, topography and soil properties in a forest ecosystem. Applied Soil Ecology, 149, 103514. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2020.103514
Tencio, R. (2015). Reproducción y aplicación de los microorganismos de montaña (MM) en la actividad agrícola y pecuaria. Ministerio de Agricultura y Ganadería, Región Central Oriental. https://www.mag.go.cr/bibliotecavirtual/AV-1847.pdf
Vela, G.; López, J. and Rodríguez, M. (2012). Niveles de carbono orgánico total en el suelo de conservación del Distrito Federal, centro de México. Investigaciones Geográficas, Boletín del Instituto de Geografía, UNAM, 77, 18-30. http://www.scielo.org.mx/pdf/igeo/n77/n77a3.pdf DOI: https://doi.org/10.14350/rig.31007
Velasco Orea, J. C.; Sandoval Rangel, A.; Díaz Vázquez, F. A.; Camposeco Montejo, N. and Cabrera de la Fuente, M. (2023). Liberación de lones de la gallinaza aplicada al suelo cultivado con chile habanero [Bachelor’s Thesis]. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. https://repositorio.uaaan.mx/xmlui/handle/123456789/49802
Vélez, A.; Vera, M.; Valdez, S.; Martínez, D. and Cutipa, F. (2024). Methods to determine enzymatic activity in contaminated soils. South Sustainability, 5(1), e092. https://revistas.cientifica.edu.pe/index.php/southsustainability/article/view/1692
Yan, Z.; Chen, S.; Dari, B.; Sihi, D. and Chen, Q. (2018). Phosphorus transformation response to soil properties changes induced by manure application in a calcareous soil. Geoderma, 322, 163-171. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.02.035.
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