Revista Científica ISSN 1998-8850

Vol. 14. Nº 23, p. 67-75 / diciembre 2014 www.una.edu.ni/diep/calera

PRODUCCIÓN DE PLANTAS
Fertilidad del suelo con prácticas agroecológicas
y manejo convencional en el cultivo de café

Soil fertility with agroecological practices and

conventional cultivation management in coffee crop

Roberto C. Larios-González1, Francisco Salmerón-Miranda2, Leonardo García-Centeno2

1
Dirección de Investigación, Extensión y Posgrado, 2 Departamento de Producción Vegetal, Facultad de Agronomía
Universidad Nacional Agraria, (Para correspondencia: roberto.larios@ci.una.edu.ni)

RESUMEN ABSTRACT
Las prácticas agroecológicas en plantaciones de café (Coffea arabi- The implementation of agroecological practices in coffee planta-
ca L.), son necesarias para el mantenimiento y aumento de la ferti- tions (Coffea arabica L.), is critical for the maintenance and en-
lidad de los suelos y el manejo sostenible de las plantaciones. Este hancement of soil fertility and the sustainable management of the
estudio se realizó de junio de 2009 a enero de 2010 en el Jardín system. The study was conducted from June 2009 to January 2010
Botánico y en el Centro Experimental Campos Azules, en Masate- at two sites, the Jardín Botánico and the Campos Azules Experi-
pe, Nicaragua. El propósito fue evaluar dos prácticas agroecológi- mental Centre, in Masatepe, Nicaragua. Both places are located
cas y un manejo convencional en el cultivo de café y su influencia between the coordinates 11°54’’ north latitude and 86°09’’ west lon-
en la fertilidad física, química y biológica del suelo. Se utilizó un gitude. The purpose was to evaluate the effect of two agroecological
arreglo unifactorial en diseño bloques completo al azar (BCA) con practices and a conventional cultivation management practice on
tres repeticiones. Las variables fueron densidad aparente, porosi- the physical, chemical and biological fertility of the soil in coffee
dad, retención de agua, materia orgánica, nitrógeno total, carbono plantations. A univariate arrangement was used in a Randomized
orgánico, pH, capacidad de intercambio catiónico y cuantificación Complete Blocks (RCB) design with three replicates. The variables
de bacterias y hongos. No existen diferencias entre los componentes were bulk density, porosity, water retention, organic matter, total
de la fertilidad física y química del suelo, sin embargo, los sistemas nitrogen, organic carbon, pH, cation exchange capacity, soil´s mac-
con prácticas agroecológicas registran mayor porosidad y retención rofauna diversity, quantification of bacteria and fungi. There are no
de humedad, y menor densidad aparente; así como valores más altos differences between the components of physical and chemical soil
de materia orgánica, capacidad de intercambio catiónico, carbono fertility; however, systems with agroecological practices showed
orgánico, nitrógeno total y pH. No se registra diferencia en las po- higher porosity and moisture retention, and lower bulk density; and
blaciones de bacterias, pero sí de hongos en el período lluvioso. El higher values of​​ organic matter, cation exchange capacity, organic
rendimiento acumulado de café no difiere pero existe una tendencia carbon, total nitrogen and pH. No difference was recorded in bacte-
en los sistemas agroecológicos al aumento. Los resultados sugieren ria populations, but higher populations of fungi in the conventional
que la implementación de prácticas agroecológicas contribuye de management in the rainy season. The cumulative yield of coffee
manera sustancial con la fertilidad global del suelo. did not differ between the systems evaluated, but there is a trend of
Palabras clave: agroecología, sostenibilidad, fertilidad del suelo, increasing in agroecological systems and even outperform the con-
biodiversidad. ventional management. The results suggest that the implementation
of agroecological practices substantially contributes to the overall
soil fertility.
Keywords: Agroecology, sustainability, soil fertility, biodiversity.

Recibido: 29 de octubre 2013

Aceptado: 22 de febrero 2014

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PRODUCCIÓN DE PLANTAS

E
l café (Coffea arabica L.), es uno de los principales
rubro de exportación en Nicaragua y generador de
empleo rural. Se cultiva con diversos sistemas de
manejo difiriendo en la intensidad de aplicaciones
de insumos agrícolas y tecnologías.
Los sistemas convencionales han ocasionado impactos
negativos sobre el ambiente Altieri (1999), mientras que los
sistemas con enfoque agroecológico lo preservan o mejoran,
permitiendo su perdurabilidad.
En este estudio se clasifica al manejo convencional
cuando se aplican fertilizantes sintéticos y se cultiva a plena
exposición solar, y consideramos a las prácticas agroecoló-
gicas, cuando utilizamos las especies de árboles de sombra
[Inga laurina (Sw.) Willd] y [Samanea saman (Jacq) Merr., Figura 1. Ubicación geográfica del área de estudio, Fuente: Google
J. Wash] más aplicaciones de abonos orgánicos. Earth, 2011; Google imágenes, 2011.
Este experimento representa una evaluación de medio
término de una investigación proyectada a 20 años; concebi- La variedad de café fue Pacas, caracterizada por presen-
do inicialmente para contribuir al debate de las desventajas tar fructificación precoz, porte bajo, aspecto compacto y ce-
de la caficultura convencional versus los beneficios de la ca- rrado, follaje abundante, sistema radicular bien desarrollado
ficultura amigable con el ambiente (enfoque agroecológico), y frutos de color rojo y se adapta a zonas bajas. La distancia
utilizando los criterios de sostenibilidad, calidad y rentabili- de siembra fue de dos metros entre surco y 1.25 metros entre
dad, para evaluar interacciones entre planta (4 000 plantas por hectárea).
especies y enmiendas para el manejo Cuadro 1. Descripción de los tratamientos
de plagas y la nutrición (Haggar y Sta- Descripción Tratamientos Clasificación
ver, 2001); comprende doce sistemas
Inga laurina + Samanea saman + 9 080 kg ha-1 PC Orgánico
con prácticas agroecológicas y dos Práctica agroecológica 1
+ 7 280 kg ha-1 G + biofermentado 10 l ha-1 intensivo
manejados de forma convencional.
De los 14 sistemas se selecciona- Orgánico
Inga laurina + Samanea saman + 9 080 kg ha-1 PC Práctica agroecológica 2
ron tres: el sistema orgánico intensivo extensivo
considerado como práctica agroeco- 78 kg ha-1 27-9-18 + 140 kg ha-1 + 12-30-10 + 80 kg
Convencional Pleno sol
lógica uno, el sistema orgánico exten- ha-1 urea + 20 + kg ha-1 KCl + 25 g de Zn + 30 g B
sivo como práctica agroecológica dos
PC: pulpa de café, G: gallinaza, urea: (46 % N), KCl: cloruro de potasio (60% de K2O), Zn:
y el manejo convencional extensivo zinc, B: boro.
clasificado como convencional. El
objetivo fue evaluar la influencia de
estos tres sistemas en el rendimiento acumulado de café oro La especie Inga laurina, es un árbol fijador de nitróge-
y algunos componentes de la fertilidad del suelo, consideran- no, de rápido crecimiento y usado en sistemas agroforestales
do que en estas condiciones de suelo y clima, las prácticas con café por su adaptabilidad a una amplia variedad de con-
agroecológicas conservan o mejoran la fertilidad del suelo, y diciones ecológicas (OFI y CATIE, 2003). Samanea saman,
el rendimiento del cultivo se manifiesta de forma sostenible. es excelente para sombra en cafetales, además es considera-
do como una madera comercial y de uso preferencial en arte-
MATERIALES Y MÉTODOS sanías (OFI y CATIE, 2003). Ambas especies fueron estable-
El estudio se realizó en el Jardín Botánico y en el Centro cidas de manera intercalada en cada hilera con distancia de
Experimental Campos Azules, en el municipio de Masatepe, cuatro metros entre surco y 3.75 metros entre árbol, para una
Masaya, Nicaragua entre las coordenadas 11°54” de latitud densidad poblacional inicial de 666 plantas por hectáreas.
norte y 86°09” de longitud oeste. El período evaluado fue Luego como parte del manejo se realizó un raleo del 50 por
de julio del 2009 a enero del 2010. La zona está clasifica- ciento definiendo una población de 333 árboles por hectárea.
da como baja y seca con un período lluvioso de seis meses, Se utilizó un arreglo unifactorial con tres réplicas en
siendo las precipitación promedio de 1 500 mm, temperatu- diseño de Bloques Completos al Azar (BCA). El área de las
ra media anual de 24°C y humedad relativa entre 70 y 80% parcelas varió en función de la disponibilidad de área en cada
(INETER, 2010). Climáticamente Koppen clasifica la zona sitio (réplica) y osciló entre los 500 y los 840 m2.
como tropical de sabana. El suelo se clasifica taxonómica-
mente como Andisol, sub grupo Typic Durandepts.

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Variables evaluadas. Como componentes de la fertilidad olla de presión, se calculó la retención de humedad a capaci-
física del suelo se evaluó la porosidad, densidad aparente y dad de campo.
retención de humedad a capacidad de campo (CC). En la fer- Las poblaciones de microorganismos (expresadas en
tilidad química se evaluó materia orgánica, carbono orgáni- notación científica), se cuantificaron por el método de dilu-
co, nitrógeno total, pH y capacidad de intercambio catiónico. ción seriada de suelo e inoculación profunda en placas de
La cuantificación de las poblaciones de bacterias y hongos petri. Para esto se usaron medios de cultivo AN (Agar nu-
fue evaluada como componentes de la fertilidad biológica del tritivo), medio general para bacterias y PDA (Papa Dextrosa
suelo. También se evaluó el rendimiento acumulado de café Agar), medio general para hongos.
oro, expresado en kg ha-1 correspondiente a la sumatoria de
los rendimientos obtenidos desde la primera cosecha (2002- Análisis estadístico. Los datos se analizaron de forma uni-
2003) hasta la cosecha del ciclo agrícola 2009-2010. variada mediante una prueba de comparación por diferencias
mínimas significativas (α=0.05), así como de manera multi-
Muestreo de suelo. En julio del 2009 (época lluviosa) y ene- variada a través de un análisis de componentes principales.
ro 2010 (época seca) se colectaron las muestras usando un
barreno helicoidal. Cada muestra (1.5 kg) estuvo compuesta RESULTADOS Y DISCUSIÓN
por la mezcla de ocho sub muestras, cuatro colectadas bajo el Densidad aparente del suelo (g cm3). No se registran dife-
área de goteo de las plantas de café y cuatro en el centro de rencias significativas sin embargo, en ambos momentos de
la calle a una profundidad entre 0 y 0.30 m. El análisis físi- muestreo se obtienen los valores más bajos de densidad apa-
co, químico y microbiológico se determinó en el laboratorio rente en los sistemas con prácticas agroecológicas (cuadro 2).
de suelos y agua y en el de microbiología de la Universidad
Nacional Agraria en Managua, Nicaragua.
Paz y Sánchez (2007) reportan que valores bajos de
Para la determinación de la densidad aparente las mues- densidad aparente son normales en suelos con altos conte-
tras se colectaron en el mismo período a profundidades de nidos de materia orgánica. El rango encontrado de densidad
0 a 0.10 m y 0.10 a 0.20 m, mediante el método del cilin- aparente (0.62 y 0.71 g cm3) concuerdan con lo reportado
dro (LBSA-UNA, 2011), usando la columna de suelo como por estos autores, quienes indican que valores por debajo de
indicador de volumen (100 cm3) y
el peso del suelo contenido en ese Cuadro 2. Componentes de la fertilidad física del suelo de 0 a 0.3 metros de profundidad según
volumen. Este muestreo fue repeti- tratamiento y época de muestreo
do dos veces en cada parcela, reali- Componente / Julio 2009 Enero 2010
zando dos calicatas bajo el área de tratamiento
PAE1 PAE2 C DMS PAE1 PAE2 C DMS
goteo de las plantas de café y dos en
el centro de las calles. La determina- Da (g cm )3
0.64 0.66 0.71 0.20 0.62 0.62 0.67 0.11
ción de la densidad aparente se rea- ɳ (%) 72.00 70.00 68.00 9.81 73.00 73.00 72.00 4.32
lizó considerando la relación entre el
peso del suelo seco por el volumen CC (%) 42.00 43.00 40.0 9.25 45.00 47.00 39.00 12.71
de ese suelo y permitió obtener la PAE1: Práctica agroecológica uno, PAE2: Práctica agroecológica dos, C: Convencional, DMS:
porosidad total del suelo (ɳ) según la Diferencia mínima significativa, Da: Densidad aparente, ɳ: Porosidad, CC: Retención de humedad.
siguiente fórmula.

Da
ɳ = -1 ____ X 100 0.9 g cm3 en suelos Andisoles son normales, y presentan alta
Dr fertilidad física por la presencia de alófana, por ser suelos
profundos y de baja densidad aparente.
Donde: ɳ = porosidad, Da = densidad aparente y Dr = den-
De esta manera se evidencian los beneficios que las
sidad real. Esta última determinada a través del método del
prácticas agroecológicas aportan a la fertilidad física del sue-
picnómetro.
lo y su contribución con la mejora en la relación suelo-plan-
En el caso de la materia orgánica (MO) y el carbono ta-atmósfera.
orgánico se determinaron por el método de Walkley-Black.
El nitrógeno total (Nt) por el método de Kjeldhal modificado
y el pH (H2O) por el método potenciométrico. La capacidad
de intercambio catiónico (CIC) según la técnica de solución
extractora de acetato de amonio y, a través del método de la

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Porosidad del suelo (%). De la Rosa (2008), establece que de humedad al estar ésta asociada a los niveles de materia
la porosidad del suelo se mide por la relación entre el volu- orgánica (Taboada y Álvarez, 2008), lo que influye en los
men que ocupan los poros y el volumen total, y que la den- aspectos del balance de agua (Labrador, 2001), clave para
sidad aparente relaciona el espacio poroso con el peso, de la sostenibilidad de los sistemas productivos al haber mayor
forma que cuando la densidad aparente aumenta, el volumen disponibilidad de agua para las plantas, los macro y microor-
de poros disminuye y viceversa. ganismos del suelo, en un mayor lapso de tiempo (Gliess-
No se presentan diferencias estadísticas por efecto de man, 2002).
los tratamientos sobre la porosidad del suelo. Los valores os- Estos resultados evidencian que las prácticas agroeco-
cilan entre 68 y 73% (cuadro 2) y son clasificados por Cairo lógicas son una estrategia que permite mantener y mejorar la
(1995) como muy altos (> 65%), y se observa que la porosi- fertilidad física del suelo, contribuyendo a contrarrestar los
dad tiende a disminuir en el sistema convencional, comporta- efectos del cambio climático, principalmente, porque mejora
miento reportado por Labrador (2001), debido a que menores la captación y conservación de agua en el suelo, con la po-
niveles de materia orgánica ocasionan menor actividad bio- sibilidad de permitir que los sistemas agrícolas se adapten a
lógica y menor porosidad en el suelo. Cardona y Sadeghian los nuevos patrones de precipitación, temperatura y eventos
(2005), encontraron valores de porosidad de 67% en suelos climatológicos extremos, permitiendo mayor eficiencia en el
manejados orgánicamente (práctica agroecológica), decla- uso y disponibilidad de agua para los cultivos.
rando que a mayor nivel de materia orgánica se incrementa
la porosidad. Fertilidad química del suelo. No se registran diferencias
Este componente de la fertilidad del suelo es fundamen- significativas para los componentes de la fertilidad quími-
tal para lograr una mejor expresión en las condiciones físicas, ca del suelo, sin embargo, existe una tendencia ascendente
químicas y biológicas del suelo, favoreciendo el crecimiento de sus valores en las parcelas con prácticas agroecológicas
y desarrollo de los cultivos, como lo expresan Pained y Wild (cuadro 3).
(1992), al plantear que suelos con mayor porosidad favore-
cen el desarrollo de organismos edá- Cuadro 3. Componentes de la fertilidad química del suelo de 0 a 0.3 metros de profundidad
ficos, almacena mayor humedad por según tratamiento y épocas de muestreo
más tiempo, mejora la aireación, el
Componente / Julio 2009 Enero 2010
intercambio entre el cultivo y el sue-
tratamiento
lo, así como el aumento del volumen PAE1 PAE2 C DMS PAE1 PAE2 C DMS
de exploración de las raíces.
pH 6.05 5.76 5.63 0.92 6.03 5.84 5.85 0.99
Esto se traduce como un com-
ponente de la fertilidad física del MO (%) 8.93 8.47 7.63 4.25 9.35 8.08 7.37 3.24
suelo que permitiría contrarrestar los CO (%) 5.17 4.93 4.43 2.44 5.42 4.68 4.21 2.01
efectos negativos sobre las cosechas
causadas por períodos de sequía, de- CIC (cmol kg ) 43.15 37.00 37.44 7.12 40.32 34.79 36.11 8.43
-1

bido al aumento de la capacidad de Nt (%) 0.53 0.47 0.41 0.18 0.46 0.40 0.36 0.16
retención de agua que brindan los sis-
PAE1: Práctica agroecológica uno, PAE2: Práctica agroecológica dos, C: Convencional, DMS:
temas con prácticas agroecológicas, Diferencia mínima significativa, MO: Materia orgánica, CO: Carbono orgánico, CIC: Capacidad
así como el aumento en la capacidad de intercambio catiónico, Nt: Nitrógeno total.
de resiliencia ante eventos extremos
de precipitación.

Retención de humedad del suelo (%). No se establecen di- pH del suelo. En el sistema agroecológico uno se registran
ferencias estadísticas para este componente. Los mayores va- los mayores valores de pH (6.05 y 6.03) en comparación con
lores de retención de agua se observaron en los tratamientos sistemas agroecológico dos (5.76 y 5.84) y el convencional
con prácticas agroecológicas (cuadro 2). Según Cairo (1995), (5.63 y 5.85).
estos valores se clasifican como altos, mientras que el suelo Los valores de pH cercanos a la neutralidad observados
del sistema convencional se considera de mediana capacidad en el sistema con prácticas agroecológica uno coinciden con
de retención de humedad. lo reportado por Ojeda et al., (2007); Young, (1989), quienes
Esta tendencia podría ser explicada por el hecho que los indican que en los ecosistemas con presencia de árboles, la
sistemas con prácticas agroecológicas presentan mayor con- materia orgánica se mantiene a niveles satisfactorios, favore-
tenido de materia orgánica (cuadro 3) con respecto al sistema ciendo el reciclaje de las bases y permitiendo una reducción
convencional. Hecho que respalda la magnitud de retención de la acidez del suelo.

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Este reciclaje inicia con la absorción de los elementos Si consideramos algunas prácticas agroecológicas como
bases lixiviados a zonas profundas del suelo, a través del sis- el uso de enmiendas orgánicas y la combinación de especies
tema radicular de los árboles de sombra, el cual se desarrolla vegetales en un sistema productivo, es normal que en éstos
más allá de la zona explorada por las raíces de las plantas sistemas los contenidos de materia orgánica sean mayores,
de café y su posterior deposición y mineralización en la su- como ocurre en los tratamientos uno y dos, y se esperaría que
perficie del suelo, permitiendo valores mayores de pH con con el tiempo, estos niveles se mantengan o incrementen por
respecto al sistema convencional. el suministro continuo de las enmiendas y por el aporte de
Esto se confirma al comparar los valores de pH con los materia orgánica que hace el cultivo y los árboles de sombra.
contenidos de materia orgánica (cuadro 3), el cual es más
bajo en la medida que la cantidad de materia orgánica dismi- Nitrógeno total (%). No se indican diferencias significativas
nuye, coincidiendo con Reyes et al., (2007), quienes reportan (cuadro 3) en cuanto a los valores de nitrógeno total del sue-
que las aportaciones adicionales de abonos orgánicos, más la lo, pero se observa una tendencia de que los contenidos sean
biomasa de las especies vegetales, incrementan los valores mayores en los sistemas con prácticas agroecológicas, y más
de pH a un nivel mayor con respecto a otros sistemas. marcadamente en el sistema agroecológico uno, que registra
los valores más altos.
Carbono orgánico del suelo (%). En el cuadro 3 se observa Según LABSA-UNA (2011), estos valores son conside-
que los contenidos de carbono orgánico oscilan entre 4.21 y rados como altos, lo que se atribuye a que los suelos volcáni-
5.42 por ciento, no difiriendo estadísticamente, pero sí obser- cos presentan altos niveles de materia orgánica y por lo tanto
vándose una tendencia en aumento en los sistemas con prác- de nitrógeno. De acuerdo con lo planteado anteriormente y
ticas agroecológicas, lo que se explica por el mayor aporte de para este tipo de suelo, no se detectaron valores bajos de ni-
carbono desde la biomasa aérea de los árboles de sombra y la trógeno total en los tres sistemas, pero se observa en las figu-
hojarasca proveniente de las plantas del café. ras 3 una tendencia a disminuir en el sistema convencional.
Dalal y Carter (1999), establecen que las mayores pér-
didas del carbono orgánico en el suelo, ocurre por el uso 0.6
frecuente de fertilizantes químicos y suelos desprotegidos, Nt julio 2009 Nt enero 2010
0.5
Nitrógeno total (%)

como es el caso del sistema manejado convencionalmente.

En este sentido, los sistemas con prácticas agroecológicas 0.4
tienden a fijar carbono en el suelo, lo que contribuye indirec-
tamente a mitigar los efectos del calentamiento global al fijar 0.3
mayor cantidad de este elemento.
El carbono como elemento principal de la materia or- 0.2
gánica, resulta del balance entre la incorporación al suelo del
material orgánico fresco y la salida del carbono en forma de 0.1
CO2 a la atmósfera (Martínez et al., 2008). Este carbono pro- 0
cede fundamentalmente de la descomposición de la biomasa
formada por la transformación fotosintética del CO2 atmosfé-
Agroecológico uno Agroecológico dos Convencional
rico, e interviene en la fertilidad del suelo (De la Rosa, 2008). Tratamientos
Materia orgánica del suelo (%). El contenido de materia Figura 2. Nitrógeno total del suelo en función de los tratamientos,
orgánica no difirió estadísticamente en los sistemas, obser- julio 2009, enero 2010.
vándose valores altos en todos ellos, sin embargo, existe una
tendencia a la disminución en el sistema convencional. Hen- Los mayores valores de nitrógeno en los sistemas con
ríquez et al., (2010), explican que esta característica es debi- prácticas agroecológicas, es producto del continuo aporte
do a que la alófana, arcilla muy reactiva y presente en suelos de materiales orgánicos provenientes de las enmiendas apli-
volcánicos, es de mucha estabilidad, debido a que se hidrata, cadas, hojarasca del cultivo y del aporte que los árboles de
se liga a la materia orgánica y forma complejos organomine- sombra hacen a través de hojas, ramas y raíces. Según Plas-
rales difíciles de descomponer; además este tipo de suelo se ter (2000) el 97% del nitrógeno del suelo se encuentra en la
caracteriza, por poseer importante acumulación de materia materia orgánica, y según Gliessman (2002), tiene funciones
orgánica, lo que favorece su acumulación con enlaces muy importantes en la agricultura, ya que además de ser fuente de
estables, atribuidos a la alta superficie específica del mate- nutrientes, construye, promueve, protege y mantiene el eco-
rial volcánico y carga variable Cremona y López (2004), así sistema del suelo.
como el retraso en la biodegradación y mayor conservación
Capacidad de intercambio catiónico (cmol (+) kg-1). No se
de la materia orgánica en los suelos (Wada, 1985).
registran diferencias estadísticas en los sistemas, sin embar-
go, según LABSA-UNA (2011), estos suelos presentan alta

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capacidad de intercambio catiónico. Al analizar los valores En los sistemas con prácticas agroecológicas, las adi-
altos de materia orgánica y CIC, se deduce que estos suelos ciones de pulpa de café y gallinaza han contribuido al aumen-
poseen buena fertilidad química. to del sustrato orgánico del suelo y por lo tanto al aumento
Amberger (2006), plantean que esta condición es nor- de la humedad, favoreciendo a las poblaciones bacterianas.
mal en suelos andisoles por la presencia de alófana (arcilla Estos resultados coinciden con lo reportado por Cupull et al.,
amorfa que confiere alta capacidad de intercambio catióni- (2007), quienes encontraron que las aplicaciones de materia
co), y gran capacidad de retención hídrica debido a su alta orgánica aumentan las poblaciones de bacterias en el suelo, y
porosidad y su baja densidad aparente. favoreciéndose por la mayor disponibilidad de agua que im-
Amberger (2006), refiere que la capacidad de intercam- plican los niveles altos de materia orgánica en estos sistemas.
bio catiónico es un factor importante en la fertilidad del sue- El sistema de manejo convencional presentó mayores
lo. Entre más alta es la CIC, más capacidad tiene el suelo poblaciones de bacterias (24.6E6 UFC) en julio, comparado
en retener cationes y proveer una adecuada nutrición a los con los sistemas agroecológicos uno y dos. Estos resultados
cultivos (Gliessman, 2002). son inesperados debido a que el manejo convencional solo
Los valores de carbono orgánico se asocian con los de consistió en aplicaciones de fertilizante mineral (N, P y K).
materia orgánica al igual que la capacidad que poseen los Sin embargo, una posible explicación es que el suelo del área
suelos de intercambiar sus elementos catiónicos. Si la capaci- experimental de origen volcánico, por sus altos contenidos
dad de intercambio catiónico se refiere a la capacidad que tie- de materia orgánica (8.08 y 9.35%) combinado con la apli-
ne un suelo de intercambiar sus cationes desde la solución del cación de fertilizante mineral, pudieron haber disminuido la
suelo al complejo de intercambio y viceversa (Fuentes 1996), relación C:N, facilitando las condiciones para el aumento de
y considerando el aporte de la materia orgánica en elementos la población bacteriana.
bases y su relación con el pH, la CIC es considerada como (Sylvia et al., 2005) reporta que adiciones de nitrógeno
normal bajo estas condiciones químicas del suelo. La que es mineral al suelo son una fuente alimenticia para los microor-
determinada por el tipo y cantidad de arcilla y materia orgá- ganismos y que el carbono del suelo es utilizado como fuente
nica del suelo (Sylvia et al., 2005), lo que queda manifestado de energía para reproducirse. En este estudio, los altos conte-
en los sistemas con prácticas agroecológicas. nidos de carbono orgánico en combinación con las aplicacio-
nes de nitrógeno mineral pudieron influenciar el aumento de
Fertilidad biológica del suelo las poblaciones de microorganismos. Por otro lado, el efecto
Cuantificación de bacterias del suelo. Los resultados in- positivo de los fertilizantes minerales sobre el aumento de
dican que no existen diferencias estadísticas en cuanto a las la población de bacterias ha sido reportado por Mahajan et
poblaciones de bacterias por efecto de los sistemas, sin em- al., (2007), quienes atribuyeron este efecto a la combinación
bargo, en el mes de enero se presenta una tendencia de que de NPK en presencia de importantes cantidades de materia
las poblaciones sean mayores en los sistemas con prácticas orgánica.
agroecológicas.
Cuantificación de hongos del suelo. Los rangos registrados
Cuadro 4. Cuantificación de bacterias totales según tratamiento y
en las poblaciones (cuadro 5) son similares a los reportados
época de muestreo
por Sylvia et al., (2005), quienes plantean que las poblacio-
UFC por gramo de suelo
Tratamiento nes fúngicas oscilan entre 1E4 y 1E6 por gramo de suelo. En
Julio 2009 Enero 2010 ambas épocas de muestreo se registran mayores poblaciones
Práctica agroecológica 1 11.6E6 26.6E6 en el sistema con prácticas agroecológica dos, y las poblacio-
nes en los tres sistemas decrecen en el mes de enero, además
Práctica agroecológica 2 5E6 18E6
se observan diferencias significativas en julio pero no en el
Convencional 24.6E6 11.9E6 mes de enero.
DMS 33.5E6 16.2E6 Cuadro 5. Poblaciones de hongos por tratamiento y época de muestreo
UFC: Unidades formadoras de colonia, DMS: Diferencia mínima UFC por gramo de suelo
significativa. Tratamiento
Julio 2009 Enero 2010
Práctica agroecológica 1 8.4E5 8.3E4
Las poblaciones de bacterias registradas están en co-
rrespondencia con los rangos reportados por Sylvia et al., Práctica agroecológica 2 1.7E6 1.5E5
(2005), quienes indican que las poblaciones bacterianas en Convencional 6.2E5 8.3E4
el suelo oscilan entre 1E6 y 1E8 de unidades formadoras de
colonias por gramo de suelo. DMS 9.9E5 7.4E4
UFC: Unidades formadoras de colonia, DMS: Diferencia mínima
significativa.

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Este comportamiento está asociado a una mayor can- En un estudio sobre el análisis financiero de estos sis-
tidad de agua en el suelo en el mes de julio, debido a las temas, Barrios et al., (2012), registraron menor costo de
precipitaciones ocurridas como parte del período lluvioso, manejo con las practicas agroecológicas y una rentabilidad
lo que permitió la proliferación de las poblaciones fúngicas financiera similar al sistema convencional. Tales sistemas
por efecto de la descomposición de las enmiendas orgánicas probablemente incrementen los ingresos económicos al re-
aplicadas, más la descomposición del material vegetal prove- ducir los gastos por la compra de fertilizantes sintéticos y el
niente de las especies vegetales. uso de subproductos del sistema como combustible (leña),
En el período de mayo a junio se registraron 436 mm postes, estacas y madera y muestran una tendencia al incre-
de precipitaciones lo que significa que existieron adecuadas mento del rendimiento a través del tiempo e incluso a superar
condiciones de humedad para que se produjera la minerali- al convencional (Luna y López, 2012).
zación de la materia orgánica, siendo esto un estímulo para Según Altieri et al., (1998) existen muchos casos de
el crecimiento de las poblaciones de hongos; así lo establece experiencias exitosas en el campo de la agroecología, que
Alejandro (1980), quien explica que las poblaciones fúngicas con el tiempo muestran niveles de producción estables, con
aumentan bajo condiciones de adecuada humedad e inme- rendimientos económicamente favorables que permiten al-
diatamente después de adicionar materia orgánica al suelo, canzar un nivel de vida aceptable, garantizando la protección
disminuyendo luego de este incremento. y conservación del suelo e intensificación de la diversidad
agrobiológica.
Rendimiento acumulado de café oro (kg ha-1). El análisis
del rendimiento acumulado corresponde a la sumatoria de las Análisis de componentes principales para la fertilidad del
cosechas desde el ciclo 2002-2003 (primera cosecha) hasta suelo. En la figura 4 se observa la relación entre los compo-
el ciclo 2009-2010. No se registran diferencias significativas nentes de la fertilidad física, química y biológica del suelo.
(DMS = 3 899; p = 0.2203) por efecto de los sistemas, sin Cuando la magnitud de los vectores es semejante y el ángulo
embargo, el manejo convencional registra el mayor rendi- formado entre ellos es menor, significa que existe mayor re-
miento acumulado (9 776 kg oro ha-1) seguido de la práctica lación entre los componentes de la fertilidad del suelo.
agroecológica uno (8 759 kg oro ha-1), como se indica en la Podemos decir que existe una asociación entre los com-
figura 3. ponentes de la fertilidad física [retención de agua (CC) y po-
10000 rosidad (ɳ)] y su relación con la fertilidad biológica (pobla-
9000 a ciones microbianas). También se evidencian la relación entre
Rendimiento acumulado de café

8000 a los componentes de la fertilidad química del suelo (MO, CO,

7000
Nt, CIC y pH); todos ellos como variables dependientes de
oro (kg ha-1)

6000
5000
a los ambientes evaluados.
4000
5,00
3000
2000 HONGOS
1000 n
0 CC

Agroecológico uno Agroecológico dos Convencional 2,50

PAE 2
Tratamientos

Figura 3. Rendimiento acumulado de café oro (kg ha-1), ciclos agrí-

CP 2 (32,8%)

BACTERIAS
colas del 2002-2003 al 2009-2010. 0,00
Nt
CO
C MO
La diferencia en el rendimiento acumulado entre el PAE 1
pH
sistema convencional y la práctica agroecológica uno es de -2,50
Da
CIC
10.4% (en promedio 127.13 kg oro ha-1 = 2.8 qq oro ha-1 por
ciclo) diferencia considerada por Gliessman (2002), como
aceptable en sistemas agroecológicos, ya que la producción -5,00
en estos sistemas se manifiesta de manera sostenible y sin -5,00 -2,50 0,00
CP 1 (67,2%)
2,50 5,00

detrimento del ambiente, y podrían ser entre 10 y 20% meno-

res que los de un sistema convencional (Fassbender, 1993). Figura 4. Análisis de componentes principales de variables físicas,
químicas y biológicas del suelo.
Además los sistemas agroecológicos bridan servicios eco-
sistémicos como la captura de CO2, conservación del suelo Se establece que las variables están más asociadas prin-
al reducir el proceso erosivo, captación y retención de agua, cipalmente al sistema agroecológico uno y agroecológico
reciclaje de nutrientes a través de la incorporación y descom- dos, lo que demuestra una tendencia en estos sistemas de
posición de la materia orgánica, conservación y aumento de presentar una mejor fertilidad física, química y biológica. Lo
la biodiversidad, belleza escénica y en general, contribuyen que se fundamenta porque en estos sistemas existen mayo-
con la salud del agroecosistema.

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res contenidos de materia orgánica con respecto al sistema El comportamiento de las poblaciones de hongos y
convencional, hecho que establece Ojeda et al., (2007), al bacterias, está relacionado con los componentes hidrofísicos
expresar que la materia orgánica influye proporcionalmente del suelo, principalmente en los sistemas con prácticas agro-
en los componentes de la fertilidad física, química y bioló- ecológicas, ya que éstos presentan mayor disponibilidad de
gica del suelo de acuerdo a las cantidades presentes en él; y agua. Gliessman (2002), señala que en los sistemas donde se
que el factor suelo está indefectiblemente asociada al man- efectúan prácticas agroecológicas como la adición de materia
orgánica, el agua es atraída con mayor fuerza y su intensidad
tenimiento del contenido de su materia orgánica (Reyes et
está determinada por el tamaño de las partículas y los conte-
al., 2007). nidos de materia orgánica del suelo; ejerciendo una acción
Un beneficio relacionado al manejo agroecológico del positiva sobre la porosidad, la hidrofilia de los coloides hú-
suelo es el aumento de la capacidad de almacenamiento de micos y sobre la estructura, permitiendo mayor retención de
agua; regulación del pH, mayor capacidad de intercambio agua en el suelo (Fuentes, 1996) y una relación directa con
catiónico, incremento de la materia orgánica, disminución de las poblaciones de microorganismos del suelo.
la densidad aparente (Comese et al., 2009), aumento de la
porosidad y de los niveles de nutrientes. CONCLUSIONES
Las especies de sombra Inga laurina y Samanea saman Los sistemas con prácticas agroecológicas registran mayor
contribuyen con el aporte de nitrógeno al fijarlo de la atmós- porosidad, retención de humedad y menor densidad aparente,
fera a través de mecanismos naturales de simbiosis (Ojeda et lo que permite mejor conservación de agua en el suelo.
al., 2007), generando cambios en los componentes químicos En los sistemas agroecológicos los mayores contenidos
del suelo y mejorando la fertilidad mediante un comporta- de materia orgánica contribuyen con una mayor capacidad
miento favorable del contenido de materia orgánica y modi- de intercambio catiónico, mayor contenido de carbono or-
ficando la fertilidad física favoreciendo la densidad aparente, gánico y nitrógeno total y pH cercano a la neutralidad, lo
la porosidad y la retención de humedad (Murray et al., 2011). que se traduce en una mayor disponibilidad e intercambio de
Otros beneficios del manejo agroecológico del suelo es nutrientes.
proveer de energía a los organismos edáficos, aumentando La fertilidad física y química del suelo registrada en los
su actividad y diversidad debido a las mejoras en la fertili- sistemas agroecológicos favorecen a las poblaciones de bac-
dad física, química y biológica del mismo (Comese et al., terias y hongos.
2009; Labrador, 2001), lo que supone que en la medida que El rendimiento acumulado de café no difiere entre los
un componente es mejorado en el suelo, otros se manifiestan sistemas evaluados, sin embargo, los sistemas agroecológi-
más favorablemente, así al aumentar la materia orgánica y el cos contribuyen con la fertilidad del suelo.
pH del suelo, la capacidad de intercambio catiónico se incre- Se establece una relación entre los sistemas agroecoló-
menta; componente que puede alterar positivamente la ferti- gicos con los componentes físico-químicos del suelo, defi-
lidad del suelo física y químicamente (Sylvia et al., 2005). niéndose asociaciones entre la fertilidad química del suelo y
La relación inversa de la densidad aparente y la porosi- las poblaciones de bacterias; además se especifica una rela-
dad es normal si consideramos que ambos componentes son ción entre las poblaciones de hongos, la retención de hume-
inversamente proporcionales. Murray et al., (2011) plantean dad y la porosidad del suelo, ésta última relacionada inversa-
que la densidad aparente es un componente de la fertilidad fí- mente con la densidad aparente.
sica que está en relación directa con el contenido de carbono
y de materia orgánica del suelo, ya que al incrementar el con- AGRADECIMIENTOS
tenido de materia orgánica, la densidad aparente disminuye y en Los autores agradecen al pueblo y gobierno de Suecia por el
consecuencia aumenta la porosidad y la retención de humedad. financiamiento para la realización de esta investigación.

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