Agrícola Famosa implementa una flota de barcos para exportar fruta a Europa
El mayor exportador de frutas Brasil espera enviar este año 9.500 contenedores a países europeo, una carga que corresponde a 200.000 toneladas de frutas.
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Durante el verano de 2017, se quemaron en Chile cerca de 600.000 hectáreas producto de incendios forestales, que afectaron desde la V a la X regiones del país, concentrándose en la VI y VII regiones. Esta cifra fue seis veces superior a los máximos históricos y, según los expertos, se produjo debido a la combinación […]
Durante el verano de 2017, se quemaron en Chile cerca de 600.000 hectáreas producto de incendios forestales, que afectaron desde la V a la X regiones del país, concentrándose en la VI y VII regiones. Esta cifra fue seis veces superior a los máximos históricos y, según los expertos, se produjo debido a la combinación de tres factores climáticos clave: altas temperaturas, baja humedad relativa y presencia de vientos.
Estos eventos provocaron, además de los impactos económicos y sociales, graves alteraciones ambientales, tales como disminución de caudal en fuentes de agua y pérdida de la biodiversidad. La gran mayoría de estos incendios tienen su origen en actividades del ser humano, ocasionada por descuidos, prácticas de quema (roce) o intencionalidad (CONAF, 2018).
Los efectos del fuego en los suelos dependen de su intensidad, la que afecta la temperatura del suelo a diferentes profundidades. Así lo demuestran varios estudios en los cuales se ha determinado que los efectos de las quemas de residuos forestales sobre el suelo afectan la materia orgánica parcialmente descompuesta y la fracción de humus cuando el fuego es intenso, así como el N disponible, debido a su estrecha relación con la materia orgánica. Los contenidos de P y K solo muestran cambios en los primeros centímetros, pero no se ven afectados en las capas más profundas del suelo. El Ca y Mg se incrementan, al aumentar los contenidos de ceniza en el suelo debido a la combustión, lo mismo que el pH del suelo. La intensidad del fuego determinará también el efecto en las propiedades físicas del suelo, generándose erosión hídrica dependiendo de las características climáticas del lugar o las prácticas de roturación de suelo que se realicen después del incendio. Con respecto al daño a la biodiversidad, los microorganismos del suelo muestran una recuperación más rápida que la mesofauna afectada.
En el caso de quemas de residuos de cosecha, también se alcanzan altas temperaturas superficiales en el suelo. Esta práctica, común en zonas productoras de cereales, presenta ventajas y desventajas, estas últimas relacionadas con la reducción de la microflora y la materia orgánica del suelo.
En un incendio forestal, las temperaturas pueden alcanzar entre 600 y 1000°C, llegando incluso a 1500°C, lo que genera importantes efectos en el suelo, tales como pérdida de la humedad del suelo, disminución de la conductividad eléctrica, cambios en la capacidad de intercambio catiónico y los ciclos de algunos elementos; pérdida de materia orgánica del suelo, que genera desestabilización de los agregados y su posterior disgregación; formación de sustancias orgánicas repelentes al agua (hidrofóbicas), debido a la modificación de determinados minerales, lo que produce que el suelo no se moje en contacto con el agua, facilitando su erosión; pérdida de nutrientes como nitrógeno (N) y fósforo (P) que se volatilizan a 200°C; el potasio (K) y el calcio (Ca), lo hacen a 500°C; oxidación de elementos metálicos tales como el calcio (Ca), el potasio (K) y el magnesio (Mg), los cuales se hacen más solubles, generando la posibilidad de que se pierdan por infiltración o escurrimiento luego de una lluvia, disminuyendo la fertilidad del suelo; muerte de organismos por exceso de temperatura, y disminución de la actividad biológica, afectando negativamente a los ciclos biogeoquímicos de algunos elementos del suelo.
Cambios en las propiedades del suelo
Luego de un incendio, las propiedades del suelo se ven significativamente perjudicadas, debido a que la materia orgánica es combustionada rápido, lo que produce deterioro de la estructura, pérdida de nutrientes, reducción de tamaño de la biomasa microbiana y de las capacidades catalíticas del suelo. Por otra parte, el fuego actúa como un agente acelerador de la mineralización, que libera nutrientes instantáneamente a diferencia de los procesos de descomposición natural, que pueden requerir años en hacerlo. Los efectos de los incendios sobre las diferentes propiedades químicas, físicas y microbiológicas del suelo se presentan a continuación:
Materia orgánica:
La materia orgánica juega un rol clave en las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo contribuyendo a la productividad general del sistema. En los suelos forestales la materia orgánica se concentra en la superficie, y está formada por una capa de hojarasca, residuos vegetales, parcialmente descompuestos y altamente lignificados, humus, y carbón o madera carbonizada mezclada en el suelo mineral. La materia orgánica es un reservorio de varios nutrientes, fuente de la mayoría del fósforo disponible (P), azufre (S), y prácticamente todo el nitrógeno disponible (N). Proporciona sitios de intercambio catiónico químicamente activos y permite la formación y mantención de agregados, lo cual mejora la estructura del suelo creando macroporos, mejorando la aireación del suelo e infiltración. Además, suministra compuestos de carbono (C) que sirven como fuente de energía para los microorganismos del suelo. Ambas funciones son fundamentales para mantener la calidad nutricional y la capacidad de retención de humedad de los suelos.
Cuando ocurre un incendio, la materia orgánica del suelo sufre transformaciones físicas y químicas durante su combustión. Cuando se alcanza los100°C el agua libre se evapora. Entre los 130°C y 190°C la lignina y la hemicelulosa comienzan a degradarse. Con temperaturas menores a 200°C las reacciones son endotérmicas, es decir requieren de absorción de calor.
A los 200°C la descomposición de lignina y la hemicelulosa se vuelve rápida y a los 280°C la celulosa sufre deshidratación química. A esta temperatura, se ha perdido cerca del 35% del peso total de la materia orgánica del suelo. A temperaturas mayores de 280°C ocurren mayoritariamente las reacciones exotérmicas, es decir reacciones que producen calor, encendiendo la materia orgánica del suelo. A los 500°C a 600°C se produce una combustión brillante, luego se produce la llama y la temperatura aumenta de 800°C a 1500°C. Sobre los 1000°C se consume el carbono (C) y se produce carbón.
Nutrientes del suelo
En condiciones normales de temperatura los microorganismos descomponen la materia orgánica y liberan lentamente los nutrientes en el suelo. En un incendio, los nutrientes almacenados en los combustibles y la materia orgánica, incluyendo la biomasa microbiana, sufren cambios irreversibles durante la combustión. Sin embargo, cada nutriente tiene su umbral de temperatura a la cual se volatiliza. De esta manera, hay nutrientes sensibles, moderadamente sensibles y relativamente insensibles.
El N y S se consideran como sensibles, ya que poseen umbrales bajos que van entre los 200° y 375°C; el potasio (K) y P son moderadamente sensibles, con un umbral de 774°C; y el Mg, Ca y Mn son relativamente insensibles, con umbrales de 1.107°C, 1.484°C y 1.962°C, respectivamente. Debido a que las temperaturas umbrales para N, P, K y S son más bajas que la temperatura de combustión de los combustibles leñosos (1.100°C), estos nutrientes se pierden parcial o totalmente por volatilización desde la materia orgánica durante la combustión.
Las concentraciones de N-NH4, luego de un incendio, dependen de su intensidad y duración. De manera que si la temperatura generada es extremadamente alta, es probable que la mayor parte del N del suelo se volatilice, especialmente el que se encuentra en la superficie del suelo, y solo pequeñas cantidades se muevan en profundidad. Por el contrario, con bajos niveles de calentamiento, los contenidos de N-NH4se concentran en la ceniza y el suelo subyacente. El fósforo no parece desplazarse en el perfil del suelo tan fácilmente como el N, por lo que sus contenidos se concentran en la ceniza y en la superficie.
Propiedades físicas del suelo
Los efectos de los incendios en las propiedades físicas del suelo cambian de acuerdo al tipo de propiedad. Por ejemplo la estructura del suelo, el espacio poroso o los agregados, que dependen de la materia orgánica, se ven bastante afectados por el calor. Sin embargo, el contenido de arcilla solo se ve afectada en la superficie inmediata del suelo si el incendio es muy intenso.
Otra propiedad que se ve afectada es la repelencia al agua, una propiedad que regula la hidrología del suelo, a través de la infiltración. En un incendio la mayor parte de la materia orgánica y suelo mineral de la capa superficial se volatilizan, sin embargo una pequeña cantidad de materia orgánica se mueve en profundidad y se condensa generando una capa repelente al agua lo que impide la infiltración.
La textura del suelo influye en el grado de repelencia al agua provocada por el calor, por lo que suelos arenosos son más susceptibles que los arcillosos, aunque el tipo de arcilla también tiene un efecto importante. Posterior a un incendio, la formación de capas repelentes al agua y la pérdida de la cubierta vegetal hacen que aumente el escurrimiento superficial y la erosión.
Propiedades biológicas
Los organismos del suelo son altamente susceptibles al estrés abiótico incluyendo el fuego, lo que se ha demostrado en la reducción cuantitativa del carbono y el nitrógeno microbiano causado por el calor y el tiempo de exposición a temperaturas mayores a 70°C. El fuego afecta la biomasa microbiana no solo cuantitativamente sino también en su diversidad y consecuentemente en relación a sus efectos sobre la capacidad catalítica y ciclaje de nutrientes en el suelo.
Los grupos microbianos difieren en su sensibilidad a la temperatura. Por ejemplo, las bacterias nitrificantes son muy sensibles a la temperatura del suelo y las poblaciones de microorganismos activos en suelos húmedos son más sensibles que los que se encuentran inactivos en suelos secos. También las ectomicorrizas son particularmente sensibles al calor del suelo, provocando la reducción de poblaciones y afectando a largo plazo la productividad.
Un estudio de la Universidad Austral de Chile (2009) en la región de los Rios indica que la quema de rastrojo tiene un efecto altamente negativo sobre los ciclos bioquímicos del suelo y la producción de enzimas.
Manejo posterior a un incendio
Es fundamental tomar las medidas adecuadas para la recuperación del suelo y el ecosistema afectados por un incendio. La materia orgánica debe ser restablecida lo más rápido posible, por lo cual la reincorporación de material vegetal ayudará a generar nuevamente capas de materia orgánica en el suelo.
Debido a las grandes pérdidas de nitrógeno por volatilización es clave la incorporación de fuentes de N, tales como la materia orgánica, la fijación de N2atmosférico por microorganismos del suelo y raíces y la fertilización mineral u orgánica.
Algunos estudios indican que más de un tercio de la capacidad de fijación de N de algunos suelos forestales puede ser proporcionada por microorganismos responsables de la descomposición de la madera en la superficie y en el perfil del suelo, por lo cual el manejo de residuos leñosos puede ser un factor importante a considerar para la recuperación de los suelos afectados por incendios.
Conclusiones
El fuego afecta significativamente las propiedades de los suelos. Las prácticas de quema de rastrojos tienen un efecto altamente negativo sobre los ciclos bioquímicos del suelo y la producción de enzimas.
Los incendios afectan drásticamente el ciclo de los nutrientes y las propiedades físicas, químicas y biológicas de las capas superficiales de suelo. Elementos como C, N, S y P pueden perderse por volatilización durante la combustión de la hojarasca, los residuos vegetales y la materia orgánica del suelo.
Posterior a un incendio es fundamental el reabastecimiento de N al suelo debido a su importante rol en los ecosistemas. El uso de organismos fijadores de nitrógeno y el manejo de residuos leñosos puede ser de gran ayuda en la recuperación de los suelos afectados.
Debido a que los incendios pueden afectar drásticamente los ciclos de los nutrientes y las propiedades del suelo, sería de gran importancia fomentar programas de investigación para su rehabilitación, de manera de mitigar los efectos provocados y lograr la restauración ecológica.
Escrita por: María Carolina Orellana (MGTA), María Mercedes Martínez (PhD) y Rodrigo Ortega (PhD).
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6 minutes ago