INTRODUCCIÓN

El proceso de abandono de la agricultu-ra marginal en zonas montañosas ocasiona

problemas geoecológicos cuyo conocimien-to es de interés desde el punto de vista de lagestión de esta importante superficie delterritorio, así como desde el punto de vista

EDAFOLOGÍA, Vol. 10 (3), pp. 49-55, 2003

INFLUENCIA DE LA EDAD DE ABANDONO AGRÍCOLA EN LASPROPIEDADES DE LOS SUELOS EN TERRAZAS MARGINALESBAJO CLIMA MEDITERRÁNEO SUBHÚMEDO (ALICANTE)

M.D. SORIANO SOTO1, M.J. MOLINA2, I. LLORET1, V. PONS2

1 Departamento de Producción Vegetal, Universidad Politécnica de Valencia, Blasco Ibañez21, 46010 Valencia, Spain.

2 Centro de Investigaciones sobre Desertificación. CIDE (CSIC-Universitat de Valencia-Generalitat Valenciana), Cami La Marjal s/n. 46470-Albal, Valencia, Spain.

Abstract. 13 soil profiles are selected as representative of the natural and theagricultural soil in the abandoned terraces ≤ 5 to ≥ 60 years ago. The main changes in thetype and the vegetal cover of soils are characterised. The overlaying soil horizons areanalysed for several physical, chemical and biological properties, which are taken asindicators of soil quality. All the analysed soil properties increased with the age ofabandonment. These increases, related to the changes in the vegetal cover and the organicmatter content of soil, are rapid for vegetal covers >25%. Under experimental conditionssimilar to the studied area, the recovery of the soil properties to the quality conditions of thenatural soil occurs around 60-90 years after the abandonment of the agricultural practices.

Key words: Soils, physical, chemical and biological properties, age of field abandon-ment, Mediterranean sub-humid climate.

Resumen. Se determinan los cambios en el tipo y en el porcentaje de cobertura vegetalen una zona del interior de la Comunidad Valenciana seleccionando 13 perfiles de suelo enterrazas con distintas edades de abandono. Se analizan algunas propiedades físicas, quími-cas y biológicas comparándolas con el suelo en estado natural (no cultivado). Los paráme-tros considerados como indicadores de la evolución de la calidad del suelo aumentan rápida-mente cuando el suelo alcanza niveles de cobertura vegetal superiores al 25%. En condicio-nes climáticas similares a las de la zona de estudio, la recuperación de la calidad de los sue-los agrícolas a los niveles del suelo natural se produce hacia los 60-90 años del cese de lasprácticas agrícolas.

Palabras clave: Suelos, terrazas, propiedades físicas, químicas y biológicas, edad deabandono de cultivos, mediterráneo subhúmedo.

científico. Según García-Ruiz et al. (1991),hay tres procesos fundamentales que inter-actúan tras el abandono de las prácticasagrícolas en zonas de montaña: la coloniza-ción con especies naturales, que dependedel clima y también del grado de degrada-ción del suelo inducido por el tipo de uso ymanejo agrícola, el proceso de erosión debi-do a la falta de protección del suelo y la alte-ración de sus propiedades hidrofísicas ehidrológicas, y el tipo de uso y manejo deestas zonas tras el abandono (ej. pastoreo,incendios…).

Los cambios en la calidad del suelo trasel abandono pueden cuantificarse en fun-ción de las variaciones en sus propiedadesfísicas, químicas y biológicas (Schipper ySparling, 2000) y sus variaciones puede uti-lizarse para analizar la evolución del agroe-cosistema.

El objetivo del trabajo es estudiar lasrelaciones suelo - planta en terrazas margi-nales con antigua dedicación agrícola y dis-tintas edades de abandono en una zona declima mediterráneo subhúmedo de laComunidad Valenciana, analizar la influen-cia de la edad de abandono en los cambiosde las propiedades físicas, químicas y bioló-gicas del suelo y evaluar el tiempo necesa-rio tras el abandono para la recuperación dela calidad del suelo agrícola a niveles simi-lares a los del suelo natural no cultivado.

MATERIALES Y MÉTODOS

Los suelos son de textura fina y se cla-sifican como Calcisoles háplicos yLeptosoles líticos en las vertientes con cali-zas y margas del Cretácico Superior yLuvisoles crómicos en depresiones semi-endorréicas, rellenas con margas delMioceno (FAO-UNESCO,1988).

El clima es según la clasificación deThornthwaite del tipo C2s2B’2a’.

La vegetación potencial se compone decarrascales basófilos. A este bosque le susti-

tuyen nanofanerófitos perennifolios comoQuercus coccifera, Phillyrea angustifolia,Rhamnus alaternus, etc. y tomillares o alia-gares ricos en bases.

En los bancales se ha tomado el suelomás degradado como punto de referencia apartir del cual se inicia la recuperaciónvegetal y edáfica (tiempo 0). La edad deabandono se ha determinado, de formaaproximada, a partir de estudios anteriores(Corell, 1998).

Se han muestreado 11 perfiles de suelo(Soriano et al. 2001) en bancales de 60, 45años y 15 años de abandono (4, 4 y 3 perfi-les, respectivamente), un perfil con ≤5 añosde abandono (considerado equivalente al delsuelo cultivado) y un perfil de suelo natural(no cultivado). Los suelos de la cuenca deestudio son Litosoles sobre calizas fragmen-tadas en las partes altas de las laderas,Calcisoles sobre calizas con intercalacionesde arcillas y margas en las partes medias delas laderas y Luvisoles sobre los depósitos dearcillas y margas del Mioceno en las partesbajas de las laderas y el valle. Los Calcisolesy Luvisoles tienen horizontes superficialesde origen coluvial y en ellos se observan con-tenidos de materia orgánica muy variablesdependiendo del uso y del grado de cobertu-ra vegetal. La densidad aparente media delhorizonte superficial es de 1,3 g cm-3. La pro-fundidad del suelo varía entre 25 cm (partesaltas) y 50-100 cm (partes media y baja). Latextura varía entre franca y franco-arcillosasegún el gradiente topográfico, así comotambién lo hacen el contenido de carbonatocálcico (entre 9 y 30%) y la permeabilidad(entre 4 y 10 mm h-1).

En los horizontes superficiales se hadeterminado el contenido de materia orgáni-ca, la relación C/N (Ministerio deAgricultura, 1986), el estado de agregacióndel suelo se determina con el test de la gota(CND, counting the number of drops) comomedida de la estabilidad de los macroagrega-dos de diámetro 5-2 mm y el diámetro medio

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geométrico (GMD) de la fracción de suelo<100 µm (sin tratamiento) como medida dela estabilidad de los microagregados., lacapacidad del suelo para retener agua y laabundancia de microartrópodos. El tamañomedio geométrico (GMD) de la fracción desuelo <100 µm se determina mediante el ana-lizador Coulter LS130. Mediante un equipode presión y placas porosas se obtiene lacapacidad de retención de agua del suelo asaturación (0,1 kPa), capacidad de campo (20kPa) y punto de marchitamiento permanente(1500 kPa). Los microartrópodos se obtienenmediante el embudo de Berlesse (De Liñan,1998; Lynch, et al., 1985).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

A medida que aumenta la edad de aban-dono aumenta el % de cobertura del suelo yla estructura de la vegetación se hace máscompleja, pasando desde el estrato herbáceoo leñoso de poco porte y poca cobertura traslos primeros años de abandono, hasta el75% de cobertura y los tres estratos (herbá-ceo, arbustivo y arbolado) cuando han trans-currido al menos 60 años desde el abandono(Tabla 1). Estos resultados son similares alos obtenidos para entornos climáticos ygeomorfológicos equivalentes en el PirineoCentral (García-Ruiz et al., 1991), quienesobservaron que tras 10-15 años de abando-no agrícola el estrato de matorral coloniza lasuperficie del suelo y entre los 50 y 100

años la vegetación recupera también elestrato arbóreo.

Al representar gráficamente los datosde cobertura vegetal correspondientes a lostres grupos de edad de abandono de laTabla 1, añadir el valor de cobertura estima-do para el bancal de abandono más recien-te (10%, herbáceas fundamentalmente) yajustar los valores medios a distintos mode-los matemáticos, el mejor ajuste se obtienepara un modelo de crecimiento exponen-cial. Los parámetros de dicho modelo seindican en la Figura 1.

Asumiendo como válidos para este tipode agroecosistema los valores críticos decobertura vegetal para los que la vegetaciónejerce un control de la erosión en zonasmediterráneas de clima semiárido (30%, enFrancis y Thornes, 1990), los datos de cober-tura de la Figura 1 indican que el agroecosis-tema estudiado empezaría a recuperar su fun-cionalidad hidrológica hacia los quince añosde abandono de las prácticas agrarias.

En la Figura 2 se indican las variaciones(valores medios) del contenido de materiaorgánica del suelo (a), de la relación C/N (b),del diámetro medio geométrico (GMD) de lafracción de suelo < 100 µm (c) y de la capa-cidad de retención de agua del suelo a satu-ración (d). Los cambios en estas propiedadesestán relacionados con las variaciones en lacobertura vegetal indicadas en la Figura 1, eigualmente, los mejores ajustes se obtienenpara un modelo de variación exponencial

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VegetaciónEdad de abandono (años)

≤15 (N=3) 15-45 (N=5) ≥60 (N=5)

TipoAliagas,

Aromáticas de poco porte

Herbáceas,Aromáticas,

Aliagas, Pinos

Herbáceas,Matorral denso,Pinos, Carrascas

% de cobertura del suelo(media ± D.E.)

25 ± 13 a 40 ±15 a 75 ± 4 b

TABLA 1: Evolución de la vegetación y de la cobertura del suelo tras el abandono de las prácti-cas agrícolas.

con la edad de abandono. Los parámetrosdel modelo y el valor de R2 del ajuste, paracada una de las propiedades indicadas, semuestran también en la Figura 2.

Al comparar la tasa de variación mediade cobertura vegetal (0,03, Fig. 1) con lascorrespondientes a las del contenido demateria orgánica (0,026; (a) Figura 2), la

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FIGURA 1: Evolución de la cobertura vegetal del suelo agrícola en terrazas marginales con la edad deabandono.

FIGURA 2: Variaciones con la edad de abandono de las prácticas agrícolas del (a) contenido de mate-ria orgánica del suelo; (b), relación C/N; (c), tamaño medio geométrico (GMD) de la fracción de suelo< 100 µm, y (d), % de agua a saturación.

relación C/N (0,018, (b) Figura 2), el GMDde la fracción <100 µm del suelo (0,018; (c)Figura 2), y el % de agua a saturación(0,0024, (d) Figura 2) se observa que dichasvariaciones son relativamente bajas en losprimeros años de abandono y son inducidaspor el aumento de la cobertura vegetal. Elefecto ecológico de la vegetación sobre elsuelo que más tarda en producirse es el de lamejora de la porosidad y la retención deagua, tal como indica el parámetro delmodelo que afecta al valor de x (0,0024, enel gráfico (d) de la Figura 2. Para esta pro-piedad del suelo, el valor de R2 de los mode-los exponencial y lineal (no mostrado) sonsimilares, y sus variaciones pueden expli-carse a través de ambos.

Las tasas medias de variación de estaspropiedades son menores que las de lacobertura del suelo, lo que resulta lógicodado que se requiere cierto tiempo de inter-acción de la vegetación con el suelo paraque se produzca, en primer lugar, la incor-poración neta de materia orgánica al suelo(gráfico a), los procesos de humificación(gráfico b), que éstos actúen facilitando losmecanismos de formación y estabilizaciónde la estructura, aumentando las unionesentre partículas finas de limo y arcilla paraformar microagregados (gráfico c), y, poste-riormente, que estos cambios se traduzcanen un aumento de la capacidad de retenciónde agua a saturación (sin cambios significa-tivos a capacidad de campo y punto de mar-chitamiento, aunque no mostrados) y, portanto de la porosidad total.

Además de la mejora en las propieda-des físicas y químicas del suelo, también seproduce un aumento de la actividad biológi-ca (Tabla 2) que se traduce en un mayor nºde microartrópodos y en una mayor diversi-dad de éstos. Nuestros resultados son cohe-rentes con los encontrados por Vreeken-Buijs et al. (1998), quienes relacionan labiomasa de microartrópodos en el suelo conel tipo de suelo, el uso y con el contenido de

materia orgánica. En dicho trabajo, lapoblación de colémbolos aumenta en lossuelos de pasto respecto de los agrícolas ydicho aumento se relaciona con el aumentode materia orgánica y porosidad del suelo.Al comparar suelos con vegetación naturalde matorral y arbolado y suelos de utiliza-ción agrícola recientemente abandonados,Cerdá et al., (1998) encuentran una relacióndirecta entre el aumento de cobertura delsuelo, el aumento de la infiltración, la mejo-ra de la agregación y la mejora de la activi-dad biológica. Este tipo de interrelaciones,que han sido reconocidas ampliamente en labibliografía (ver, por ejemplo, Imeson,2002) han sido también descritas en otraszonas de la Comunidad Valenciana (Molinaet al., 1999).

Tal como indican las propiedades físi-cas, químicas y biológicas del agroecosiste-ma estudiado, se produce una mejora de lacalidad del suelo con la edad de abandono,y dicha mejora depende de forma directa dela cobertura vegetal y de los aportes demateria orgánica al suelo procedente de ella.Para evaluar el alcance de dicha mejora yvalorar la resiliencia del agroecosistema,comparamos los resultados obtenidos conlos correspondientes al suelo de mejor cali-dad de la zona, que es el del suelo natural nocultivado, cuyas características son 80%cobertura vegetal, 15% materia orgánica,C/N alrededor de 9, GMD de 60 µm y aguaa saturación (volumen) del 72%.

Al utilizar los valores correspondientesal suelo natural como variable dependienteen los modelos de variación indicados en lasFiguras 1 y 2, podemos estimar el tiempo,tras el abandono, en que se alcanzaría unarecuperación de la calidad del suelo próxi-ma a la del suelo natural. Esta recuperaciónse produciría entre los 60 y los 90 años trasel abandono.

Las variaciones indicadas en la Figura 2y Tabla 2 se interpretan como el resultadode la disminución de la perturbación ejerci-

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da sobre el suelo por el laboreo, por un cre-ciente papel de control de la vegetaciónsobre los procesos de erosión y por el con-siguiente aumento de microambientes edáfi-cos más favorables (Bochet et al., 1998).

La evolución de la materia orgánica y elproceso de formación y estabilización de losagregados obtenidos en este trabajo soncoherentes con los resultados obtenidos alcomparar suelos agrícolas (labrados y nolabrados) y naturales en áreas tan distintascomo Australia (Six et al.,1998) y Canadá(Carter, 2002). Paradójicamente, nuestrosresultados difieren de los encontrados enestudios sobre la misma problemática reali-zados en el área en clima semiárido y con-diciones de uso tras el abandono más limi-tantes (incendios, pastoreo) para la recupe-ración del suelo y de la vegetación (Bonet,2004). Este hecho confirma la importanciade la interacción clima-cambios de uso delsuelo en los procesos de degradación orecuperación de los agroecosistemas tras elabandono agrícola.

CONCLUSIONES

Bajo condiciones de clima mediterráneosubhúmedo, el proceso de recuperación delas propiedades físicas, químicas y biológi-cas del suelo en terrazas de agricultura mar-ginal que no han sufrido otros cambios deuso tras el abandono es paralelo a la recupe-

ración de la vegetación y al incremento demateria orgánica en el suelo y éstos aumen-tan exponencialmente con la edad de aban-dono de las prácticas agrícolas. Para zonasde clima subhúmedo, con condiciones topo-gráficas, de uso y manejo del suelo similaresa la estudiada, la recuperación de la calidaddel suelo a niveles próximos a los del suelonatural se produciría hacia los 60-90 añostras el abandono de las prácticas agrícolas.

REFERENCIAS

Bochet, E., Rubio, J.L., Poesen, J. (1998):Relative efficiency of three representa-tive matorral species in reducing watererosion at the microscale in a semi-aridclimate (Valencia, Spain).Geomorphology 23: 139-150.

Bonet, A. (2004): Secondary sucesión ofsemi-arid Mediterranean old-fields insouth-eastern Spain: insghits for con-servation and restoration of degradedlands. Journal of Arid Environments 56:213-233.

Carter, M.R. (2002): Soil quality for sustai-nable land management: organic matterand aggregation interactions that man-tain soil functions. Agron. J. 94: 38-47.

Cerdá, A., García-Alvarez, A., Imeson, A.C.(1998): Microbial activity and hydrolo-gical characteristics of soils along acatena in a semiarid environment in

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MicroartrópodosEdad de abandono (años)

≤15 (N=3) 15-45 (N=5) ≥60 (N=5)

Tipo ColémbolosOribátidos,Colémbolos

Colémbolos,Oribátidos,Gamásidos

Nº de individuos y DE 15 ± 2 33 ±7 45 ± 18

TABLA 2: Variaciones de la actividad biológica en el suelo con la edad de abandono de las prácticasagrícolas utilizando la población de microartrópodos como indicador.

southeast Spain. En A. Rodriguez, C.C.Jiménez y M.L. Tejedor (Eds.): The soilas a strategic resource: degradationprocesses and conservation measures,33-48. Geoforma.

Corell, A. (1998): Procesos de degradacióny potencial de recuperación de los sue-los en zonas de montaña mediterránea:Gestión de las terrazas de cultivo aban-donadas como medio para la conserva-ción de suelos y aguas. Memoria deproyecto de investigación. Inéd.

De Liñan, C. (1998): Entomología agrofo-restal. Ed. Agrotécnicas, DL, 1998-1309.

FAO-UNESCO. (1988): Soil map of deworld. Revised legend. 1:5.000.000.Roma.

Francis, C.F. y Thornes, J.B. (1990): Runoffhidrographs from three Mediterraneanvegetation cover types. En J.B. Thornes(Ed.), Vegetation and Geomorphology,363-385. Wiley. Chichester.

García-Ruiz, J.M., Ruiz-Flaño, P., Lasanta,T., Montserrat, G., Martínez-Rica, J.P.,Pardini, G. (1991): Erosion in abando-ned fields, what is the problem?. En M.Sala, J.L. Rubio, J.M. García-Ruiz(Eds.), Soil erosion studies in Spain, 97-108. Geoforma.

Imeson, A.C. (2002). Inter-linkages betwe-en climate change and soil conservationfunctions: some key issues. In J.L.Rubio, R.P.C. Morgan, S. Asins & V.Andreu (Eds.),Man and soil at the thirdmillennium Vol I, 153-163. Geoforma.

Lynch, J.M. y Bragg, E. (1985): Micro-organisms and soil aggregate stability.Advances in Soil Science 2, 133-171.

Ministerio de Agricultura (1986): Métodosoficiales de análisis de suelos. Madrid.166p.

Molina, M.J., Llinares, J.V., Soriano, M.D.(1999): La degradación de las propieda-des del suelo en dos sistemas agrofores-tales de la Comunidad Valenciana.Implicaciones ecológicas ante el cam-bio climático y argumentos para la pla-nificación, Geoforma. 83p.

Schipper, L.A. y Sparling, G.P. (2000):Performance of soil condition indica-tors across taxonomic groups and landuses. Soil Sci. Soc. Am. J. 64: 300-311.

Six, J., Elliott, E.T., Paustian, K., Doran,J.W. (1998): Aggregation and soil orga-nic matter accumulation in cultivatedand native grassland soils. Soil Sci. Soc.Am. J. 62: 1367-1377.

Soriano, M.D., Lloret, I., Laborda, R., Pons,V. (2001): Soil degradation in mountainareas with abandonment of agriculturalpractices in the north of Alicante(Spain). Assessment and conservation. IWorld Congress on ConservationAgriculture. Madrid.

Vreeken-Buijs, M.J., Hassink, J., Brussaard,L. (1998): Relationships of soil micro-arthropod biomass with organic matterand pore size distribution in soils underdifferent land use. Soil Biol. Biochem.30: 97-106.

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