rcta13408

² Dr. Prof., Universidad Agraria de La Habana, Facultad de Agronomía, La Habana, Cuba.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad el mundo enfrenta el reto de lograr establecer sistemas de producción sostenible, capaz de solventar la creciente demanda alimentaría de la población y de conser var el medio ambiente. La solución definitiva a esta problemática depende, entre otros factores, de la producción de alimentos en la cantidad y la calidad requerida en un marco de desarrollo local, ante lo cual se necesita que cada parcela sea aprovechada óptimamente.

La Evaluación de Tierra constituye una «herramienta esencial» para la toma de decisiones en la agricultura (Aranda et al, 2000). Con su empleo se puede predecir el uso más adecuado para cada parcela, por la posibilidad que brinda de conocer las relaciones que existen entre las variables que intervienen en los sistemas agrícolas; garantizando el máximo beneficio para la sociedad con la menor degradación de los recursos naturales. Para llevar a cabo la evaluación, una de las vías más aceptadas continúa siendo la construcción de sistemas expertos (Becks et al., 2001), soportados en software llamados conchas (Shell) como ALES (Automatic Land Evaluation System), pues el sistema no porta un modelo experto implícito, sino una estructura de datos jerárquica que admite su construcción (Rossiter, 1990; Rossiter y Van Wambeke, 1995).

Uno de los problemas atribuidos al uso de sistemas expertos es la carga de subjetivismo implícita en el procedimiento (Becks et al., 2001). Para atenuar esta dificultad y ganar en el control es factible el uso de técnicas derivadas de la teoría de la decisión (Toskano, 2005) tales como Proceso Analítico Jerárquico (AHP; Saaty, 1977), que permite, además, conocer la inconsistencia de los juicios.

El municipio San José de las Lajas representa 10,4% del área total de la provincia La Habana (ONE, 2006). En lo que respecta a su situación ambiental, se percibe que uno de los mayores problemas se relaciona con la falta de atención a los procesos que ocasionan la degradación de los suelos, tales como el efecto de una agricultura sin las medidas de conservación necesarias y usos de la tierra inadecuados, en el marco de un tradicional conflicto de asignación de los usos ganaderos y agropecuarios.

En aras de solucionar esta problemática y garantizar un aumento progresivo en la producción, la presente investigación se propone como objetivo realizar una Evaluación de Tierra en el municipio San José de las Lajas, con la finalidad de obtener la aptitud física de las unidades de tierras para las Clases Generales de Uso agrícola y ganadero.

Se evaluaron las Clases Generales de Uso de la Tierra (CGUT) agrícola y ganadero en el municipio San José de las Lajas por medio del Esquema de Evaluación de la Tierra FAO (1976) y el software ALES. Para ello, se utilizaron los requerimientos de un grupo de cultivos específicos tomados como indicadores y seleccionados a partir de la experiencia previa y tradición en la zona. Para la CGUT ganadero se tuvo en cuenta, además, los requerimientos relacionados con el ganado vacuno.

Selección y definición de las cualidades y características para la evaluación

Por medio del criterio de un grupo de expertos se seleccionaron las cualidades a evaluar a partir de los indicadores propuesta por la FAO (1985) y FAO (1991), para el uso agrícola y ganadero respectivamente.

Para definir a las cualidades y características seleccionadas se utilizó la información obtenida de las fórmulas y perfiles de suelo asociadas a los polígonos del Mapa Nacional de Suelos, escala 1:25 000.

Para evaluar la disponibilidad de humedad en el suelo, se tomó como referencia la reducción esperada de los rendimientos, según los criterios de Sys et al. (1993), debido al estrés hídrico que pueden sufrir los cultivos en condiciones de no regadío. La estimación se realizó con el software CropWat 4.3, con datos climáticos de los últimos 10 años procedentes de la estación meteorológica de Tapaste.

Para evaluar la disponibilidad de agua para el consumo animal se consideró la distancia de las UT a las fuentes de agua con cantidad suficiente para este uso (FAO, 1991). Mientras que para determinar la erosión, se utilizó el método EVERC elaborado por Vega y Febles (2005), por ser el más idóneo para la región debido al elevado desarrollo cársico presente en el municipio (Febles, 2007).

Toda la información fue organizada y procesada en bases de datos mediante las herramientas que brindan los Sistemas de Información Geográfica, específicamente la plataforma ILWIS 3.4.

Las Unidades de Tierras (UT) se obtuvieron al cruzar el mapa de pendientes con el mapa de suelos del municipio. Se utilizó un área de decisión mínima de 40 ha (Forbes, Rossiter y Van Wambeke, 1982). Por lo que todas las UT, con un área menor, se generalizaron cartográficamente por medio del filtro majority, incorporado en la plataforma ILWIS 3.4. De esta forma, el mapa base para la Evaluación de Tierra quedó constituido por un total de 224 UT a una resolución de 50 metros. Similar procedimiento aplicaron Ponce de León (2003) y Balmaseda (2006).

Para la valoración de las cualidades y las características se construyó un sistema experto mediante el uso de árboles de decisión soportados en ALES, a partir de los criterios de un grupo de expertos. Para la decisión de cuáles cualidades evaluar se procedió al método Delphi y se utilizó el Proceso Analítico Jerárquico, sustentado en el software Expert Choice (Forman, 2001) para el establecimiento de las jerarquías a partir del vector prioridad. Se determinó el grado de inconsistencia de los expertos.

Se utilizaron las categorías de la evaluación de tierra: sumamente apto (A₁), moderadamente apto (A₂), marginalmente apto (A₃) y no apto (N), que implican una afectación del rendimiento en 85%, 60%, 25% y menos de 25% respectivamente, según criterio de Sys et at. (1993).

Del análisis del criterio del grupo de expertos quedaron seleccionadas 7 cualidades para la CGUT Agrícola (Humedad disponible, Oxígeno disponibles en la rizosfera, Capacidad de retención de nutrientes, Condiciones de enraizamiento, Riesgo de inundación, Posibilidades de mecanización y Riesgo de erosión), mientras que para la CGUT Ganadero se establecieron 9 cualidades (Humedad disponible, Oxígeno disponible en la rizosfera, Capacidad de retención de nutrientes, Condiciones de enraizamiento, Riesgo de inundación, Riesgo de erosión, Posibilidades de mecanización, Disponibilidad de agua para beber y Accesibilidad de los animales). Cada cualidad se definió con las características más comúnmente utilizadas en los trabajos de evaluación de tierra con importancia en la zona de evaluación (Tabla.1).

TABLA 1. Representación de las cualidades y características seleccionadas por los expertos para la evaluación de la aptitud física de las tierras del municipio

La asignación del orden jerárquico de cada cualidad dentro de los árboles de decisión utilizados en la evaluación de tierra, mediante el Proceso Analítico Jerárquico (Saaty, 1977), constituyó un importante paso de avance, ya que su aplicación le proporcionó carácter científico al proceso de toma de decisión y evitó las desventajas relacionadas con las interacciones humanas (Becks et al., 2001). Con este, fue posible medir la inconsistencia de los criterios emitidos por los diferentes expertos, que como se observa en la Figura 1, en todos los casos el rango de inconsistencia (RI) es menor al 10%, admitido como válido en la literatura especializada (Toskano, 2005).

FIGURA 1. Representación de los pesos asignado a las cualidades en cada CGUT considerada en el proceso de Evaluación de Tierra.

En la Figura 2 se observa que más del 71% de la superficie evaluada en el municipio (53 467,75 ha), permite el uso agrícola de forma sostenida. De ella, solamente 243,5 ha presenta la clase «sumamente apta» (A₁), lo que representa el 0.46% del total del área evaluada, mientras que 40,92% y 29,80% pertenecen a las clases «moderadamente apta» (A₂) y «marginalmente apta» (A₃) respectivamente.

FIGURA 2. Representación de la aptitud de las Tierras del municipio para de la CGUT Agrícola.

El resto de la superficie evaluada (15 392,25 ha), con un 28,79% no presentan aptitud para este uso. Ello se debe, fundamentalmente, a la cualidad condiciones de enraizamiento, afectada por el exceso de piedras y gravillas que presentan algunos suelos del municipio como es el caso de los húmicos carbonáticos y los Esqueléticos que representan un porcentaje del 12 y 3,39 respectivamente de los suelos del municipio (Fundora et al., 2000). Ello coincide con Rodríguez et al. (1990), quien plantea que la pedregosidad constituye una limitación desde el punto de vista mecánico para la preparación del suelo, además de ocupar un área que no deja crecer las plantas, mientras que la fuerte gravillosidad ocasiona la disminución de la profundidad efectiva.

Otras cualidades que afectan la aptitud del uso agrícola de las tierras del municipio son la disponibilidad de humedad y la disponibilidad de oxígeno en el suelo, como consecuencia de la interrupción del normal desarrollo del sistema radical, mientras que el riesgo de inundación limita el uso de determinadas unidades de tierra con fines agrícolas ante un exceso de humedad en el suelo, que dificulta la circulación del aire en su interior, y por ende, el abastecimiento de oxígeno para las raíces de las plantas y para los microorganismos aeróbicos (Furlani, 2004). Este problema es más agudo en los suelos con mal drenaje interno, tales como los del tipo Oscuros Plásticos (3,78%) y Ferralíticos Amarillentos (6,43%), por lo que se reduce su aptitud para este uso específico. Según Marrero et al. (2006) esta afectación constituye uno de los principales factores limitantes de nuestro país, representado por el 40,3% de la superficie total de los suelos agrícolas.

De igual forma, algunas UT presentan limitaciones para que se realicen las labores mecanizadas. Ello se debe a su elevada pendiente, mayor de 32%, lo que afecta la eficiencia de las operaciones de aclareo y la labranza del suelo (FAO, 1991). Además, estos escenarios son los que más sufren los efectos de la erosión, como consecuencia del inadecuado manejo, la falta de medidas de conservación, así como por sus condiciones naturales, tales como la poca profundidad pedológica, y el acelerado escurrimiento superficial del agua (Fundora et al., 2000).

Del total de las tierras evaluadas en el municipio, 51 063,25 ha presentan el orden de aptitud apta para el uso Ganadero. De estas, el 21,.94% presenta la clases de aptitud A₁, mientras que la aptitud A₂ y A₃ están representadas en 38,32% y 35,24% respectivamente. Las 2 404,5 ha restantes, con un 4,50% del total de las unidades de tierras evaluadas, se encuentran No aptas (N) para el uso ganadero en el municipio (Figura 3). Ello se debe, principalmente, a que las limitaciones representadas por las cualidades: accesibilidad de los animales, posibilidad de mecanización y condiciones de enraizamiento, implican una degradación acelerada del suelo, fundamentalmente, por efecto de las pendientes y escasa profundidad efectiva.

La accesibilidad de los animales está afectada también, en algunas UT, por el exceso de rocas, que provoca heridas en las patas de los animales, y con ello la posibilidad de producirse cuadros patológicos que disminuyen la producción y en la mayoría de los casos, la muerte de los mismos.

La cualidad posibilidad de mecanización, limita también el uso de ésta unidades de tierras para la ganadería, debido fundamentalmente a la elevada pendiente y al exceso de rocas y piedras en la superficie del campo, las cuales traen consigo daños en los implementos y el desgaste de la superficie de los órganos de trabajo que se encuentran en contacto directo con éstas, así como el de los neumáticos del tractor que obliga a sustituirlos prematuramente (Rodríguez et al., 1990).

En el municipio existen algunas UT donde la profundidad efectiva de los suelos es muy pequeña, menor de siete cm. Ello limita la cualidad Condiciones de enraizamiento para las principales especies utilizadas como pasto permanente en la alimentación vacuna presentes en el municipio. Las cuales constituyen la fuente fundamental de alimentos en nuestro país (Peña, 2005), tales como: Bermuda (Cynodon dactylon), pasto estrella (Cynodon nemfuensis) y pangola (Digitaria decumbens) entre otras.

• El empleó del Proceso Analítico Jerárquico resultó muy eficaz para definir las jerarquías de las cualidades que conforman los árboles de decisión, utilizados para la evaluación de tierra, así como para cuantificar la inconsistencia de los juicios entre los expertos, con lo que se garantizó la obtención de resultados más seguros y confiables.

• Las principales cualidades que limitan la aptitud del uso agrícola en el municipio son condiciones de enraizamiento, disponibilidad de humedad y la disponibilidad de oxígeno. Mientras que para la CGUT ganadero son accesibilidad de los animales, posibilidad de mecanización y condiciones de enraizamiento.

• Del resultado de la evaluación de tierra se evidenció que los escenarios que permiten el uso de forma sostenida para la CGUT agrícola y ganadero representan más del 71% y 95% respectivamente del total de la superficie estudiada en el municipio.

ARANDA, V.; J. Mª SERRANO; M. SORIANO; M. SÁNCHEZ-A. MARAÑÓN; G. VILA y T. DELGADO: «Un sistema de Información y de ayuda a la decisión en el ámbito de olivar granadino, basado en la lógica difusa», Edafología, 7(2): 47-56, 2000.

BECKS, K., BUSCHMANN P, DREES, J, MIILLER and H. WAHLEN: Selection of W-Pair-Production in DELPHI with Feed-Forward Neural Networks, Advanced Computing and Analysis Techniques in Physics Research, In: VII International Workshop, pp. 80-82, edited by P. C. Bhat and M. Kasemann, 2001.

FAO: A Framework for land evaluation, 79pp., Soils Bulletin 32, FAO, Rome, 1976.

FAO: Directivas: Evaluación de Tierras para agricultura en secano, 228pp., Boletín de Suelos de la FAO 52, Roma, Italia, 1985.

FAO:. Guidelines: Land evaluation for extensive grazing, 158pp., Boletín de Suelos de la FAO 58, Roma, Italia, 1991.

FEBLES, J. M.: Integración de métodos para evaluar la erosión de los suelos en las regiones cársicas de Cuba, Tesis (en opción al grado científico de Doctor en Ciencias), Facultad de Agronomía, Universidad Agraria de La Habana, 2007.

FORBES, T.R., D. ROSSITER and A. VAN WAMBEKE: Guidelines for evaluating the adequacy of soil resource inventories, 51pp., 1987 printing ed. SMSS Technical Monograph # 4, Ithaca, NY: Cornell University Department of Agronomy, 1982.

FUNDORA, M. J., L. DÍAZ, I.I. PEDROSO, T. TORRES, B.E. GONZÁLEZ, J. GARCÍA y M. SERRANO:. Mapas de peligros, vulnerabilidad y riesgos geológicos y tecnológicos conexos en el municipio San José de las Lajas», 146pp., Informe parcial de resultados, IGA-CENAIS, CITMA, La Habana, Cuba, 2000.

FURLANI, A. M. C.: Nutrição mineral, pp. 40-75, In: KERBA e C. B. Fisiología Vegetal, Río de Janeiro, Guanabora Koogan, 2004.

MARRERO, R. A; R.M. RIVEROL, Y P. AGUILAR:. El suelo, el agua y el manejo Forestal, pp82., Agroinfor, Ministerio de la Agricultura. La Habana, Cuba, 2006.

OFICINA NACIONAL DE ESTADÍSTICA (ONE): Anuario estadístico de La Habana, Cuba, 2006.

PEÑA, P. M.: Manejo de los pastizales en el trópico. Documentos del curso de sistema sostenible de producción animal, Maestría en Producción Animal Sostenible, Mención en Animales Mayores, Universidad Autónoma Gabriel René Moreno, Santa Cruz, Bolivia, 2005.

PONCE DE LEÓN, D. y C. BALMASEDA: El Recurso Suelo y la Evaluación de Tierras en el Cultivo de la Caña de Azúcar, 98pp., Universidad Agraria de La Habana, Cuba, 2006.

RODRÍGUEZ, L. O, R. VALDÉS, P. MAYANS y J. NÚÑEZ: Máquinas para la preparación del suelo, pp.134-137, Tomo I. Instituto Superior de Ciencias Agropecuarias (ISCAH), La Habana, Cuba, 1990.

ROSSITER, D. G.: «ALES: A framework for land evaluation using a microcomputer», Soil Use & Management, 6: 7-20, 1990.

ROSSITER, D.G. & A.R. VAN WAMBEKE:. Automated Land Evaluation System: ALES Version 4.5 User's Manual, December 1994 printing ed. SCAS Teaching Series No. T93-2, Revision 5 Cornell University, Department of Soil, Crop & Atmospheric Sciences, Ithaca, NY, 1995.

SAATY, T.: «A scaling method for priorities in herarchical structures», Journal of Mathematical Psychology, 15: 234-281, 1977.

SYS, C.; V.E RANST; J. DEBAVEYE and F. BEERNAERT: Land evaluation, 200pp., Part III, Crop requirements, 1993.

TOSKANO, H. B.: El proceso de análisis Jerárquico (AHP) como herramienta para la toma de decisiones en la selección de proveedores, 100 pp., Lima, Perú, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, [monografía], 2005.

VEGA, M. y J.M. FEBLES: «Investigación de suelos erosionados: métodos e índices diagnósticos», Minería y Geología, 21(1-2), 2005.