EMISIÓN DE CO, EN TEPETATES (MATERIALES VOLCÁl'lICOSENDURECIDOS) HABILITADOS PARA LAAGRlCULTRA

EN TLAXCALA. MÉXICO

Aurellc B éez', Jorge O. Etchcvcrs', Claudia HidaI201}, Christian Prat'

'Colegio de Postgraduados. Campus Mow ecttllo 56230, Mon tecillo, Estado de México.

] lR D. BP 34093 Montpetííer; Cedex 05. Francia

<jelchev@cO/p O.f.mx> <ludalgo(ji'f o1poS.mx>

Emission of CO] in Tepetates (votcanícs indured materiats) lIahilitedfor (heAgricuhure in T/~rCQM.Afexko

Abstract

The terrestria l subsmues act as regulators 01 the global e cycte in the Earth and serveas srorage systems. The soil e ís considered a natural sinkfor atm ospheric COl and can hctpsomitigate the anthropogenic additions ofthis gas lo theatmosphere. Soil e ts aoproximatety:-r.'ice the e in the ab nveground biomass p lus {he almosphere. Agricultural soiís andagricultura}practices ure ímportant contributor of COl lOthe atmasphere In the Mcx icanTransversal BeI/ títere exin a part icular type offormat íon called teperates (harrlened horizons:inn'ed from volcaníc tuJ!) that are condiüonedjor cropping. They are lo", in of C. N and P• the ír natural conairon and cannor hold vegetatian becausc thesc sítuation as well as

ause inadequare physicol conditions, hut can be ameiiorated by breaking down theUdent'd Iayer and appropriate agronomíc proaíces (addition oforgan íc matter fenilírer.-oIulion). The ameliorated tepetate const írutes o potemial storage f or atm ospheríc C hut:M.w a potenuat emiller of COz The objective of the presenr work wus lo quanufy the COlQIIi.'Hiun r(l/e (lEC) oftepetutes managed under different system and its relationship 10 thew1i1 volumetríc moisture (HV). The lower TEC were f ound in the managcment systems thatsccumulate low carbon in thc gro und. The TEC wu,~ higher in the tepetates that hud beenoopped for longer per íods and had rece ived pariodicallv organic matra additicms than

se recent íy conditioned and wnhout organ íc mauer uddition. The higher TEC were re íated• higher sou moís ture reached during the rainy season and vice versa (r range s from O. 77

0.90).

Palabras c1av'es : Suelo s volcánicos, rehabilitación, horizontes endurecidos

Int rod ucción.

Los sustratos terrestres, particulanncnte el sucio, son parte fundamental de losecosistemas y agroecosistemas. Éstos son uno de los principales reguladores delado global del carbono en el planeta (Rosenzweig y Hillel, 2000), porque ahí se.nmeraliLan constantemente residuos de plantas, animales y todo tipo de materiales~icos. El flujo de gases de invernadero en los sustratos terrestres a la atmósfera,-esoc ipalmentc COz' es un proceso dinámico que influye determinantementc en las

469

condiciones cl imáticas del orbe . Se ha estima do que la reserva de e en los suelos delmundo, es más del dob le que la que se encuentra en la atmós fera y en la vegetac ión.juntas (Swift, 2001). El suel o y los sustratos habili tados para al agricu ltura puedencontribuir a dismin uir el impacto del cambio climático global ocasionado por lasemisiones de CO 2 que provocan las actividades humanas. Sin embargo. las práct icasde manejo agrícola a las que se someten los suelos. de sde que el hombre practi ca laagricultura (aradoI, han ocasionado un aumento en el flujo de este gas de inv emade­ro a la atmósfera y una consecuente disminución de la reserva de carbono del mis­mo, porq ue la remoción del suelo fa vorece la mineral izaci óny ox idación de la mate­ria orgánica (MOl. En las laderas y los piedemontes, los suelos además de la pérdidade MO son susceptibles al deterioro por la ero sión hidrica. En México. en el EjeNeovolc énico Transversal (ENT), esa ha ocasionado el afloramiento de bastas árde tepetate , Los tepetates son capas de tobas vo lcánicas endurecidas por procesesgeológicos o pedológicos (Miehlich, 1992; Etchevers el ai., 2004). que se ubica.principalmente ENT, en el piedemome . entre 1800 y 3400 m de altitud (Quantinot; 1993) . En el ENT cubren más de 30 000 km! (Zebrowski. 1992). una zona de.semente poblada. Al roturar los tepetaes y acondicionarlos se pueden convertir a.tierras de cult ivo. sin embargo. sólo contienen trazas de C. N y P por lo que presea­tan limila ntes físicas. químicas y biológicas para e l esta bleci mie nto de pla(Etchevers et at.. 1992). El acondicionamiento de los tepetates los convierte en _almacén potencia l para el C, pero la tasa de acumulación es muy baja (Báez et2(02). Las prácticas agronómicas infl uyen de manc ra determinante en el secude carbono. El propósito de esta evaluación es estudiar tasa de emi sión de CO , (ITCen tepetates habilitados para la produ cción agrícola, manejados con varios S¡SI

alternativos, y contras tarla con algunos ecosistemas naturales.

Materiales y métodos.

El experimento se real izó en la vertiente orien tal del ENT. enla comunidad 11::

Santiago dc Tlalpa n. Tlaxcala, (19° 20' de LN y 98° 20' de LO. con 2600 maltitud). La lona de estudio presenta un c lima templado subhúmcdo: C(w l) (\\temperatura media anua l es de 14 "C, con una máxima de 19 "C Yuna minima de"c. La precipitación media anual es de 543 rnm. concentrada princ ipa lmente C1I

rano. pero con una dist ribución de las lluvias muy irregular. Se midió 1J TECun lecho de tepetare expuesto (T); (b) en seis parcelas dc tepetates pero habi lihace 16 anos y con tres manejos: convcnciona1 (como lo hacen los cam(Co l. convenciona l mejorado (con ferti lización mineral) (CM) y orgá nico (~l:ni"'"

ción sólo con composta} (Or) y (c) en dos parcelas de tepetates habilitados f*"1producción agrícola con dos manejos cRCo y ROr );. El historial de manejo deparcelas se presenta en el Cuadro l . También se evalu ó un pastizal naturalaledaño a las parcelas experimentales y un matorral con vegetación natural (.

 

 

 

De manera general, se observa que el flujo de C02

awnenta o disminuye de acuerdo al patrón de distribución de las lluvias. Esto indica que la htm1edad en el suelo es un factor que influye directamente en esta variable. La TEC se relacionó positivamente con la HV de los tratamientos estudiados (R2 de 0.6 a 0.8) (Figura 3). Esto se explica porque la humedad favorece la actividad microbiana al interior del suelo, ésta a su vez actúa en la degradación de la materia orgánica del mismo, favo­reciendo así el flujo de CO~. Cuando los sustratos se encuentran saturados de hume­dad durante la época de ll~vias la TEC alcanLa su máximo nivel. Después, con la desecación de los sustratos, ésta disminuye proporcionalmente conforme decrece la humedad en ellos. Pero si ocurre lo contrario, es decir, los sustratos se humedecen después de un periodo de sequía largo, la TEC aumenta. El fenómeno es aparente­mente similar a la histéresis que exhiben las ganancias y pérdidas de humedad del suelo. Esto puede explicarse porque después de un período de humedad se favorece la producción de biomasa, quedando expuesta más materia orgánica que se puede degradar al humedecerse el suelo después de un período de sequía largo.

473

 

0.6

-... 0.5 .c:

1: 0.4

u 0.3 e, 0.2 b

0.1 (.)

o

0.6

0.5 ... .e:

0.4 '1 E

0.3 u -bi

0.2 ON (.) 0.1

o

0.8

0.7 -... 0.6 .e: '1 0.5 E 0.4 u -bi 0.3 ON 0.2 ()

0.1

o

1.2 ... i.O .e:

'1 0.8 E u 0.6 ¡,,

0.4 o () 0.2

O.O

RCo

y =0.0174x -0.1145 R2 = 0.6145

• ,)¡(-

o 10 20 30

1-k.imedad volumétrica(%)

o 10 20 30

1-kJmedad voumétrica (%)

CM

o 10 20 30 40 1-klmedad volumétrica(%)

Or

y= 0.0354x - 0.3312 R2=0.7817 •

o 10 20 30 40

Humedad volumétrica(%) 1.4

1.2 ., .e 1.0 '!

0.8 E u

0.6 -¡,,

o 0.4 o 0.2

O.O

o

-... .e:

1: u

-bi ON (.)

M

y = 0.036x - 0.0181

? • • • • ..

0.6 -... 0.5 .c:

" 0.4 5

0.3 ., Cl

ON 0.2

(.) 0.1

o

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

o o

o 10 20 30

Humedad volumétrica(%)

Co y =0.0245x - 0.1887

R2 = 0.64~+ + • .. 10 20 30

Humedad volumétrica(%)

CM

0_8

y = 0.0246x - 0.1104 R2 = 0 .72961

~ 0 .6 E u -e, 0.4

ON () 0.2

1.0

~ 0.8

~ 0.6 u

,; 0.4 ON () 0.2

O.O

•

o 10 20 30 40

Humedad volumérica(%)

Or

y= 0.0265x - 0.1425

;¡. •

o 10 20 30 ltlm edad volumétrica (%)

10 20 30 40 Hu ne dad volúm etrica (%)

Figura 3. - Relación entre la emisión de CO 2

y la humedad volumétrica de los sustratos evaluados en Tlalpan, Tlaxcala

474

 

Conclusiones.

La TEC aumenta paulatinamente con los años de cultivo en los tepetates habi­litados para la agriculrura y en los sistemas agrícolas orgánicos, donde se adicionó C exterior al sistema. La TEC se relaciona positivamente con la HV (R2 de 0.6 a 0.8) y aumenta a medida que aumenta la lluvia y viceversa. A mayor concentración de C en el sustrato, mayor es la TEC. Este Ces potencialmente oxidable, por lo que se deben implementar prácticas agrícolas que disminuyan su oxidación, buscando que la tasa de acumulación de C sea mayor que la tasa de emisión.

Agradecimiento.

Los autores agradecen a la Unión Europea la financiación del Proyecto REVOLSO (Programa JNCO-DEV).

Literatura citada.

Báez, P. A., J. Etchevers, C. Hidalgo, C. Prat, V. Ordaz y R. Núñez. 2002. C orgánico en tepetales cultivados de México. Agrociencia. 36:643-653.

Etchevers, B. J. D., R.M. López, C. Zebrowsky y D. Peña. 1992. Fertilidad de los tepetates de la vertiente occidental de la sierra nevada (México). Terra 10 (Número especial). 379-384.

Etchevers, B. J. D., C. Hidalgo, C. Prat and P. Quantin. 2004. Tepetates of Mexico. Encyclopedia of Soil Science. Dekker, M. (ed.). New York, USA. pp. 1-4.

Miehlich, G 1992. Formation and propierties of tcpetate in the central highlands of Mexico. Terra 1 O (Número especial). 136-144.

Quantin, P., A. Arias, J. Etchevers, R. Fcrrera, K. Olcchko, H. Navarro, G. Werner y C. Zebrowski, 1993. Tepetates de México: Caracterización y habili­tación para la agricultura. Terra 11 (Número especial). pp: 11-13.

Rosenzweig, C. and D. Hillel. 2000. Soil and global climate change: Challenges and opporrunities. Soil Science. 165:47-56.

Swift, R. S. 2001. Sequestration of carbon by soil. Soil Science. 166:858-871

Zebrowski, C. 1992. Los suelos volcánicos endurecidos en América Latina. Terra 1 O (Número especial). l 5-23.

475

 

 

SOCIED D IBEROr\ lERIC '.A 1>E f is CA Y vu · .'.\llCA A~1BIE . T· ... L

( ·1 FY(} \

i\IEDIOA!\IBIENTE EN IBERO."~IERICA

\'i~ión de~de la Fi~ica v la (luimica en lo~ alhore~ •

M. <'1t o no

del Siglo .. ·x1

Uiµu Ut i 11 df Hildotjoz

Bacla mr (1- p:tfüt)

211 1

klcardo MlL~