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Master Thesis ǀ Tesis de Maestría submitted within the UNIGIS MSc programme presentada para el Programa UNIGIS MSc at/en

Interfaculty Department of Geoinformatics- Z_GIS Departamento de Geomática – Z_GIS University of Salzburg ǀ Universidad de Salzburg

Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

Characterization of soil fertility of La Victoria Parish, Pujilí canton of Cotopaxi province, Ecuador 2019. by/por

Edison Fernando Caicedo Molina 11746385 A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science (Geographical Information Science & Systems) – MSc (GIS) Advisor ǀ Supervisor: Carlos Mena Ph.D

Quito – Ecuador 21 de enero de 2021

Compromiso de Ciencia Por medio del presente documento, incluyendo mi firma personal certifico y aseguro que mi tesis es completamente el resultado de mi propio trabajo. He citado todas las fuentes que he usado en mi tesis y en todos los casos he indicado su origen.

Quito, 21 de enero de 2021.

Edison Caicedo Molina

Dedicatoria Para mis dos hijos, motores de mi vida e inspiración de mi alma.

A mi madre, que me ha apoyado en todos los momentos de mi vida.

A mi amada esposa por todo su amor y por haberme dado ese par de maravillosos hijos

Agradecimientos Al programa de posgrado UNIGIS América Latina y a la Universitäd Salzburg, por haber hecho posible este sueño de consecución profesional.

A todos los docentes, amigos y colaboradores que me brindaron su apoyo en este proceso.

Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

Resumen En la parroquia La Victoria, cantón Pujilí, al noroeste de la provincia de Cotopaxi de Ecuador, con un rango de altitud que va desde los 2700 hasta los 3000 m.s.n.m, se investigaron los parámetros edafológicos, climáticos, físicos y químicos del suelo, con el objetivo de determinar las características de fertilidad de los suelos con fines agropecuarios de la mencionada zona.

Se determinó que existen alrededor de 1074 ha con textura arenosa (gruesa), 606 ha con textura franca (media) y 328 ha con textura arcilloso arenosa (fina).

El promedio es de 0.916% de materia orgánica. El promedio de pH es de 7.53; el cual, acorde a los rangos de pH, es neutro. Presenta una mayoría de suelos de tipo ENTISOL con alrededor de 1,700 ha, en menor cantidad los MOLLISOLES con 270 ha y apenas 0.3 ha con INCEPTISOLES. Existen unas 498 ha con pendientes de entre 0 y 5%, 454 ha con pendientes de entre 5.1 y12%, 24 ha con pendientes del 12.1 y 25 %, 392 ha entre 25.1 y 50%, 554 ha con pendientes de entre 50.1 y 70% y 3 ha con pendientes superiores al 70 %.

Se determinó que un 35% del suelo se caracteriza por tener cultivos de cereales como maíz suave seco, avena, trigo; un 38% lo ocupan los pastizales de ryegrass, avena forrajera, alfalfa, trébol y kikuyo; alrededor del 10% lo ocupan cultivos de papas y tubérculos andinos varios. Un 13% lo comprenden plantaciones forestales consolidadas en conjunto con páramos diversos y el 4% restante lo comprenden vegetación de tipo arbustivo.

De acuerdo a los datos obtenidos con base en la muestra de suelo y análisis en laboratorio, se observa que el promedio es de 0.0518% de nitrógeno; el cual muestra un promedio bajo. Así mismo que se observa que el promedio es de 14.7 mg/kg de fósforo; el cual muestra un promedio medio. Y finalmente se observa que el promedio es de 0.66 cmol/kg de potasio; el cual muestra un promedio alto conforme a la recomendación de la mayoría de cultivos.

Palabras Clave:

Fertilidad, suelos, nutrientes, características, edafología

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Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

Abstract In the La Victoria parish, Pujilí canton, northwest of the Cotopaxi province of Equator, with an altitude range from 2700 to 3000 meters above sea level, soil, climatic, physical and chemical parameters were investigated, with the objective of determining the fertility characteristics of the soils for agricultural purposes of the mentioned area.

It was determined that there are around 1074 ha with a sandy (coarse) texture, 606 ha with a loam (medium) texture and 328 ha with a sandy (fine) clay texture. The average is 0.916% organic matter. The average pH is 7.53; which, according to the pH ranges, is neutral. It presents a majority of soils of the ENTISOL type with around 1,700 ha, to a lesser extent MOLLISOLES with 270 ha and just 0.3 ha with INCEPTISOLES. There are some 498 ha with slopes between 0 and 5%, 454 ha with slopes between 5.1 and 12%, 24 ha with slopes of 12.1 and 25%, 392 ha between 25.1 and 50%, 554 ha with slopes between 50.1 and 70% and 3 ha with slopes greater than 70%. It was determined that 35% of the soil is characterized by having cereal crops such as dry soft corn, oats, wheat; 38% is occupied by ryegrass, forage oats, alfalfa, clover and kikuyo grasslands; about 10% is occupied by potato crops and various Andean tubers. 13% comprise consolidated forest plantations in conjunction with moorland and the remaining 4% comprise shrub-like vegetation.

According to the data obtained based on the soil sample and laboratory analysis, it is observed that the average is 0.0518% nitrogen; which shows a low average. Likewise, it is observed that the average is 14.7 mg / kg of phosphorus; which shows a mean average. Finally, it is observed that the average is 0.66 cmol / kg of potassium; which shows a high average according to the recommendation of most crops.

Key words:

Fertility, soils, nutrients, characteristics, edaphology

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Tabla de contenido

Compromiso de Ciencia .......................................................................................................... 2 Lista de Figuras..................................................................................................................... 5 Lista de Tablas ...................................................................................................................... 6 CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 8 1.

INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 9

1.1

ANTECEDENTES DEL PROBLEMA ....................................................................... 9

1.2

OBJETIVOS ........................................................................................................... 10

1.3

PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ...................................................................... 11

1.4

HIPÓTESIS ............................................................................................................ 11

1.5

JUSTIFICACIÓN .................................................................................................... 11

1.6

ALCANCE .............................................................................................................. 12

CAPÍTULO II. REVISIÓN DE LITERATURA ....................................................................... 14 2.

REVISIÓN DE LITERATURA ................................................................................. 15

2.1

ANTECEDENTES Y BREVE RESEÑA DEL LUGAR ............................................. 15

2.2

NUTRICIÓN DEL SUELO. ..................................................................................... 27

2.3

RIEGO. .................................................................................................................. 30

2.4

POLÍTICO LEGAL .................................................................................................. 32

CAPÍTULO III: METODOLOGÍA .......................................................................................... 36

3

3.

METODOLOGÍA .................................................................................................... 37

3.1

LOCALIZACIÓN DEL SITIO EXPERIMENTAL ...................................................... 37

3.2

DATOS USADOS................................................................................................... 40

4

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3.3

ANÁLISIS ............................................................................................................... 42

3.4

SOCIOS / APLICACIÓN ........................................................................................ 45

3.5

CONDICIONES DE MARCO / RIESGOS .............................................................. 46

3.6

FLUJOGRAMA DE PROCESOS ........................................................................... 46

CAPíTULO IV: RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................................... 48

4.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN............................................................................... 49

4.1

CARACTERÍSTICAS EDAFOLÓGICAS ................................................................ 49

4.2

CARACTERÍSTICAS CLIMATOLÓGICAS ............................................................. 57

4.3

NIVELES NUTRIMENTALES ................................................................................. 61

CAPíTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................................. 78 5.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ......................................................... 79

CAPíTULO VI: BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................... 83 ANEXOS.............................................................................................................................. 86

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Lista de Figuras Figura 1.

Mapa político de la provincia de Cotopaxi.

Figura 2.

Mapa político de la parroquia La Victoria

Figura 3.

Mapa de cotas de altura

Figura 4.

Herramienta “Create Random Points”.

Figura 5.

Mapa de puntos al azar, para toma de muestras.

Figura 6.

Flujograma de procesos

Figura 7.

Mapa de Taxonomía de suelos

Figura 8.

Mapa de textura de suelos

Figura 9.

Mapa de pendientes

Figura 10.

Mapa de uso y cobertura del suelo

Figura 11.

Mapa de isotermas

Figura 12.

Mapa de isoyetas

Figura 13.

Mapa de materia orgánica

Figura 14.

Materia orgánica en porcentaje de los suelos de la parroquia La Victoria.

Figura 15.

Mapa de nitrógeno.

Figura 16.

Nitrógeno en porcentaje de los suelos de la parroquia La

Victoria.

Figura 17.

Mapa de fósforo.

Figura 18.

Fósforo representado en mg/kg, de los suelos de la parroquia La Victoria.

Figura 19.

Mapa de potasio.

Figura 20.

Potasio representado en cmol/kg, de los suelos de la parroquia La Victoria.

5

Figura 21.

Mapa de pH.

Figura 22.

pH de los suelos de la parroquia La Victoria.

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Lista de Tablas Tabla 1.-

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Niveles nutrimentales obtenidos con base en los análisis de suelo del laboratorio Agrocalidad Tumbaco.

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Acrónimos ACRÓNIMO AGROCALIDAD

bsMB

CIG

MAGAP

PDOT

pH

SIG

SIPA

CASTELLANO Agencia de Aseguramiento de la Calidad del Agro Bosque seco montano bajo

ACRÓNIMO FAO

Centro de investigaciones geoespaciales Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca Plan de ordenamiento territorial Potencial Hidrógeno

IDW

Sistemas de información Geográfica Sistema de Información Pública Agropecuaria

GPS

IPNI

NAD 83

NAD 27

USDA

UTM

WGS

7

INGLÉS Food and Agriculture Organization Global Positional system Inverse Distance Weighted International Plant Nutricion Institute North American Datum 1983 North American Datum 1927 United States Department Agriculture Universal Transverse Mercator World Geodetic Datum

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CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN “Sólo cuando construimos el futuro, tenemos derecho a juzgar el pasado” Friedrich Nietzsche

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1. INTRODUCCIÓN 1.1 ANTECEDENTES DEL PROBLEMA El Gobierno de la República del Ecuador, ha venido promoviendo el desarrollo de programas y proyectos encaminados a reactivar y fortalecer la producción de cultivos propios de cada zona, con el objetivo principal de garantizar que los ecuatorianos tengan acceso permanente de alimentos sanos y culturalmente apropiados, es decir garantizar la soberanía y seguridad alimentaria de sus habitantes. Esto se lo corrobora en los artículos 281, 282, 283 (Ecuador, 2008), cuando se promulgó la nueva Constitución de la República del Ecuador.

Geográficamente, la parroquia de La Victoria; está ubicada al occidente de la provincia de Cotopaxi en el cantón Pujilí, centro sur del Ecuador. Tiene un rango de altitud que va desde los 2,800 hasta los 3,300 m.s.n.m, con un clima templado que oscila entre los 7 a 15°C. Su población se dedica en su gran mayoría a la agricultura con la producción de maíz suave de grano seco, pastos, papa, entre otros (GAD Parroquial La Victoria, 2018).

Uno de los aspectos limitantes es la falta de motivación de los habitantes por cultivar productos propios de la zona, debido a la baja rentabilidad que les genera, lo que ha hecho que cada vez la parroquia La Victoria vea como una alternativa en el cultivo de pastos para reemplazar los cultivos tradicionales como el maíz suave de grano seco o choclo, chochos, quinua, cebada, avena, trigo; los cuáles sostenían la seguridad y soberanía alimentaria del sector.

La práctica de la agricultura en la parroquia es de secano, y los problemas abióticos que afecta para la producción es la sequía acompañada por los vientos fuertes especialmente en los meses de junio, julio, agosto y parte de septiembre, que afectan a la zona media y alta de la parroquia.

Según el Sistema de Información Pública Agropecuaria (SIPA, 2018), el rendimiento promedio en la parroquia la Victoria, para el rubro de maíz suave de grano seco es de 7 qq/ha. Sin embargo, es conocido que en otras latitudes estos 9

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rendimientos se pueden ver duplicados. Así mismo, se reporta que el rendimiento en papa es de 180 qq/ha el cual se encuentra por debajo del promedio nacional de 250 qq/ha.

Los principales motivos que reducen la productividad son la fertilidad y el déficit hídrico, según lo descrito por (Calvache, 2015).

El maíz suave de grano seco es el rubro que, por tradición, más se cultiva en este sector. Según el Plan de ordenamiento Territorial de la parroquia la Victoria del 2015; este rubro constituye la principal fuente alimentaria de los pobladores y una fuente de ingresos al comercializar los excedentes. El cultivo tiene una superficie de 350 ha, con una tenencia de 0.5 UPA y alrededor de 700 productores; en tanto que, la papa cuenta con 30 ha y alrededor de 40 productores que se dedican a este cultivo acorde a los datos del (Sipa, 2018).

En la parroquia La Victoria, cantón Pujilí- Ecuador, se determinan los niveles de fertilidad de los suelos, con el objetivo de presentar una propuesta de intervención agrícola local, para que contribuya al mejoramiento de la productividad de los suelos; todo ello con el fin del mejoramiento de la socio economía de los agricultores de la zona.

1.2 OBJETIVOS 1.2.1

GENERAL

Evaluar la fertilidad de los suelos de la parroquia La Victoria, cantón Pujilí, provincia de Cotopaxi (Ecuador).

1.2.2 

ESPECÍFICOS

Determinar características físicas y químicas del suelo de la parroquia La Victoria, cantón Pujilí, provincia de Cotopaxi (Ecuador)



Analizar los parámetros edafológicos de la parroquia La Victoria, cantón Pujilí, provincia de Cotopaxi (Ecuador).

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Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.



Caracterizar la fertilidad de suelos de la parroquia La Victoria, cantón Pujilí, provincia de Cotopaxi (Ecuador).

1.3 PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN En este contexto, la investigación se sustenta en analizar el nivel nutrimental de los suelos de la parroquia La Victoria, describir si existen deficiencias y plantear un modelo de intervención sostenible desde el punto de vista edafológico, para lo cual se plantean las siguientes interrogantes: 

¿Cuál es el estado nutrimental actual de los suelos de la parroquia la Victoria?



¿Qué cultivos son los más representativos en la zona?



¿Cuáles son las características físicas y químicas de los suelos de la parroquia La Victoria?



¿Cuáles son las características edafológicas de los suelos de la zona?

1.4 HIPÓTESIS Existe un déficit nutrimental en los suelos de la parroquia La Victoria- PujilíEcuador, que inciden en la baja productividad de los cultivos.

1.5 JUSTIFICACIÓN La parroquia La Victoria posee gran extensión de maíz suave seco, el cual es el rubro que por tradición más se cultiva en este sector.

Según el Plan de ordenamiento Territorial del GAD Parroquial La Victoria (GAD Parroquial La Victoria, 2018), este rubro constituye la principal fuente alimentaria de los pobladores y una fuente de ingresos al comercializar los excedentes, cuenta con una superficie de 350 ha, con una tenencia de 0.5 UPA y alrededor de 700 productores. La papa cuenta con 30 ha y alrededor de 40 productores 11

Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

que se dedican a este cultivo (GAD Parroquial La Victoria, 2018).

El maíz (Zea mays L), es un cultivo exigente en nitrógeno, el Instituto Internacional del fósforo y potasa (IPNI) menciona que el requerimiento es de 200kg/ha (Torres, 1997). Al ser el nutriente de mayor extracción, se prevé una deficiencia del mismo en los suelos de la zona, por lo cual los rendimientos cada vez serán menores si no se hace una correcta adición de enmiendas sintéticas u orgánicas al suelo. Se han observado síntomas de clorosis en las hojas, lo cual es un indicativo de deficiencia.

Para contribuir al mejoramiento de la productividad de este cultivo, es necesario determinar espacialmente los niveles nutrimentales de los suelos, con tal conocimiento ser podrán ajustar los planes de siembra, estacionalidad de cultivos, zonificar las estrategias de manejo, considerar o no potenciación, cambios de uso; todo ello en provecho del mejoramiento de la socio economía de los agricultores.

1.6 ALCANCE La presente investigación busca evaluar y determinar el grado de nutrimental, características edafológicas, físicas y químicas de los suelos de la parroquia La Victoria, cantón Pujilí, provincia de Cotopaxi; con el objetivo de determinar si los cultivos actuales responden a la realidad edafológica de la zona o admite una propuesta de intervención agrícola distinta.

Mediante el análisis de los resultados obtenidos, se espera identificar de manera general, los parámetros mínimos a ser considerados en la creación de un mapa nutrimental, para que sea una herramienta de trabajo para planificaciones de siembra, uso del suelo, planes de ordenamiento territorial, etc.

Con la representación de un mapa de fertilidad de suelos de la parroquia a una escala de 1:1,000; se pretende caracterizar el territorio; para con ello tener una referencia de la calidad de los suelos, identificar las carencias nutricionales y 12

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poder delimitar una zonificación agroecológica ideal para la parroquia La Victoria y así poder mejorar la producción y productividad de los principales rubros agrícolas.

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CAPÍTULO II. REVISIÓN DE LITERATURA “La política divide a las personas en dos grupos: los instrumentos y en segundo, los enemigos” Friedrich Nietzsche

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2.

REVISIÓN DE LITERATURA

En este capítulo se podrá encontrar una revisión especialmente de literatura técnica, normativa a nivel mundial, regional y de país; donde se describirán los conceptos necesarios que se aplican en esta investigación.

2.1 ANTECEDENTES Y BREVE RESEÑA DEL LUGAR Cotopaxi es una provincia del centro-norte de Ecuador, nombrada así por el volcán Cotopaxi, la capital es la ciudad de Latacunga. Según el último ordenamiento territorial, la provincia de Cotopaxi pertenece a la región comprendida también por las provincias de Pastaza, Chimborazo y Tungurahua.

El sistema hidrográfico lo constituye el río Cutuchi que nace en el Cotopaxi, está formado a su vez por los ríos Manzanahuayco y Rumiñahui; el sistema lo complementan el Yanayacu, Nagsiche, Chalupas, Illuchi, Patoa, Pumacunchi y Quindigua. En general, la provincia posee una temperatura media anual de 12° C, por lo que cuenta con un clima templado, frío y cálido húmedo; por lo que se tiene cultivos tanto de clima templado como de tropical.

La Victoria pertenece al cantón Pujií, provincia de Cotopaxi; fue fundada el 10 de junio de 1935 y luego llevada a categoría de parroquia. En una transacción comercial de tierras se declara a La Victoria como parroquia desde el año de 1904. Se ubica a 6 Km de la cabecera cantonal Pujilí y a 10 km de la cabecera provincial Latacunga mediante acceso de pavimento, a 78° 42´ de longitud occidental y 0° 56 ´ de latitud sur. La extensión de la parroquia es 1,921.53 ha o 19.21 km2, acorde a los datos del Plan de ordenamiento Territorial del GAD Parroquial La Victoria (GAD Parroquial La Victoria, 2020).

A continuación, se presentan datos edafoclimáticos del sector: 

Temperatura.

La temperatura promedio en esta zona de producción de 14.0 °C 

Precipitación

La precipitación promedio en esta zona de estudio es de 660 mm.

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

Altitud (cota mínima; cota máxima)

La zona de estudio se encuentra entre 2,700 a 3,000 msnm. 

Zona agroecológica

Bosque seco Montano Bajo (bsMB) 

Temporalidades marcadas dentro del callejón.

En la zona se tiene registrado a los meses de octubre a enero como los más lluviosos, y al mes de agosto como al más seco. 

Aptitudes agrícolas (pH, drenaje, materia orgánica, fertilidad, textura)

Los suelos de esta zona son arenosos, con baja cantidad de materia orgánica, fertilidad moderada, en cuanto al drenaje el agua se pierde por lixiviación y también por escorrentía ya que la topografía de la zona es irregular.

2.1.1

COBERTURA VEGETAL

Según el Plan de ordenamiento Territorial del GAD Parroquial La Victoria (GAD Parroquial La Victoria, 2020), la cobertura vegetal de la parroquia se divide en un 66% con producción agrícola, zonas de conservación y protección y producción pecuaria, lo que corresponde a 1,345.8 ha; mientras que el 33% son tierras improductivas lo que representan a 684.9 ha.

El cultivo de maíz suave de grano seco constituye el rubro prioritario del lugar ya que cuenta con una superficie de aproximadamente 350 ha, por tradición este cultivo es el principal ya que permite solventar la soberanía alimentaria y permite una comercialización de los excedentes. 

% de Variedades.

La principal variedad de maíz suave seco que se cultiva en esta zona de producción es amarillo, que representa un 95% y el 5 % que se cultiva es de variedad blanco.

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

% de tipos de semillas.

El 95% de productores de esta zona utilizan semilla reciclada y 5% compra semilla certificada. 

Promedios, mínimo y máximo rendimientos.

Los rendimientos del maíz suave seco en esta zona de producción van desde los 5 a 10 qq/ha/ciclo. 

% de riego si

En esta zona no existe riego, por lo que los productores aprovechan el temporal de lluvias para sembrar el cultivo. 

Fechas de siembra y cosecha.

La mayoría de productores realiza la siembra durante los meses de octubre a diciembre aprovechando que empieza el temporal de lluvia, y la cosecha la realizan entre los meses junio a agosto. 

% destino de la producción

La mayoría de la producción 80% se comercializa en los principales Mercados de Latacunga por el productor, y el 20% vende el producto a intermediarios. 

% de comercialización.

Los productores se quedan con el 30% de producción lo que es utilizado para alimentación y semilla, el 70% de la producción es comercializado.

El cultivo de papa es otro de los cultivos más representativos de la parroquia, dado que existen cultivados alrededor de 30 ha; primordialmente en las zonas altas, en donde se cuentan con mayores índices de precipitaciones a lo largo del año.

Existen pastos cultivados en la zona, los cuáles constituyen el principal alimento para los animales bovinos, ovinos y caballares del lugar.

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La parte alta de la parroquia cuenta con bosques nativos y cultivados de eucalipto, pino, entre otros.

Según Rendón (2018), los suelos y condiciones climatológicas de la provincia de Cotopaxi son aptos para producción de ciertos cultivos, debido a que menciona que debido a la ubicación geográfica de la provincia de Cotopaxi, en donde se tiene más horas de luz al día que por estar en el centro del plantea llega perpendicular al suelo, lo cual hace que la planta tenga un mayor índice fotosintético y el color verde del brócoli ecuatoriano es un verde intenso, comparado con el color de las pellas producidas en otros países, de igual forma la calidad del suelo en Ecuador, que es muy rico, en ciertas zonas el suelo volcánico beneficia para la producción del brócoli.

2.1.2

DETECCIÓN DE CAMBIOS IMÁGENES SATELITALES

DE

COBERTURA

CON

El cambio de uso del suelo agrícola genera un desmedro en la economía local, a menor generación de materias primas y plazas de trabajo, existe menor generación de ingresos. Es de recalcar que anteriormente en la parroquia existía en alta proporción agricultura familiar para la auto sostenibilidad, mas hoy en día el suelo de cultivo que queda, ha tenido un cambio a los pastos.

Detectar los cambios de cobertura del suelo, es un procedimiento en el cual se contrastan similitudes o contrastes de un objeto o fenómeno mediante observación de imágenes satelitales en periodos de tiempo distintos. El análisis de estas imágenes satelitales viene dadas en función del tiempo y pueden ser realizadas de acuerdo a las necesidades del investigador, es decir puede ser darse entre píxeles y objetos.

Jaramillo y Antunes (2018) mencionan que con el paso del tiempo se han venido desarrollando métodos distintos y a veces con mayor sofisticación, que proporcionan imágenes con mayor resolución, lo que ayuda a interpretar de una mejor manera los cambios de cobertura.

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Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

Antes de la entrada de la tecnología de imágenes satelitales, solo existían los censos, diagnósticos y ciertos mapas de cobertura que permitían realizar comparaciones de cambios de uso y cobertura del suelo, por lo cual es un avance muy grande el uso de la tecnología de los Sistemas de información Geográfica (SIG) para hacer este tipo de estudios.

El cambio de cobertura de suelo se ha constituido con el paso del tiempo como uno de los factores plenamente implicados en el deterioro de los ecosistemas, debido a la mayor extracción de nutrientes por cultivos intensivos; lo que ha provocado la pérdida o deterioro de la capa arable por la mayor extracción en gran mayoría de un determinado nutriente.

Bocco, Mendoza, y Masera, en el año (2001), manifiestan que los cambios de cobertura y uso del suelo usualmente engloban y convergen en lo que se conoce como deforestación o degradación forestal, se asocian a impactos ecológicos importantes en casi todas las escalas.

La deforestación es uno de los aspectos más importantes en lo que se refiere al cambio del uso de suelo y pérdida de nutrientes, éste término ésta relacionado con otros tales como pérdida de bosque, fragmentación, conversión o degradación, en donde la actividad humana tiene un efecto negativo directo sobre las tierras boscosas, mientras que la remoción de bosque genera una pérdida de biomasa y de la captura de carbono, los cuáles inciden de manera primordial en la escorrentía del agua, lixiviación de nutrientes y pérdida de la capa arable del suelo por la erosión hídrica.

Como mencionan Aldana y Bosque (2008), existen dos conceptos básicos sobre cambios de uso y cobertura vegetal donde para una mejor comprensión, siendo el primero el de conversión o reemplazo y describe el cambio de un tipo de cubierta por otro, mientras la modificación o transformación es cuando no se operan cambios de categoría pero si se detecta algún nivel de afectación en uno o varios atributos de una cobertura.

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Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

Existen distintas opiniones con relación al tema de la expansión agrícola. Por una parte, la producción agropecuaria y los sectores industriales y comerciales celebran la incorporación de nuevas áreas productivas al mapa agrícola del país y los ingresos que generan, la agro exportación y la intensividad de los cultivos generan mejores réditos económicos y mejores rendimientos de los cultivos al incorporar conceptos como economía de escala. Y su contraparte son los entes de conservación y defensa de la agricultura familiar campesina, los cuáles alertan sobre riesgos para la continuidad de los ecosistemas, mientras grupos políticos pronostican efectos sociales negativos.

Como manifiestan Paruelo, Guerschman, y Verón (2005) (Chuvieco, 1991)para poder planificar el uso del suelo hay que disponer, primero, de la información básica: la tasa de expansión del área agrícola, su distribución espacial, los controles

ambientales

aplicados,

y

las

dimensiones

tecnológicas,

socioeconómicas y políticas del fenómeno.

Estos procesos de cambio de uso del suelo generan problemas sociales y ambientales que se detallan a continuación: 

Disminución de superficie de suelo con potencial agrícola, en favor del

asentamiento humano, lo cual repercute en la economía local, por menor cantidad de producción de cultivos. 

Pérdida de germoplasma local y variedades nativas por la introducción de

variedades foráneas adaptadas a distintas condiciones agroclimáticas. 

Adversidades climáticas causan merma en la producción. La pérdida de

superficie de cultivos reduce el espejo de agua con lo cual los índices de precipitaciones se ven disminuidos.

2.1.3

ESTUDIO MULTITEMPORAL

En su estudio Chuvieco (1991) cita que uno de los temas que aborda el cambio de cobertura vegetal, están los estudios multitemporales, los cuales están enfocados en comparar los procesos dinámicos que se han ido realizando 20

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dentro de una zona determinada, a partir de un análisis de imágenes satelitales, en las cuáles se puede observar los cambios ocurridos sobre el territorio mediante imágenes capturadas en distintos períodos.

Un estudio multitemporal, se entiende por la utilización de mínimo dos períodos de comparación, para este caso se entienden períodos de cobertura anterior y actual que permitan distinguir los cambios de la cobertura del suelo y con ello determinar la influencia de los mismos en la nutrición del suelo.

Cobertura es todo aquello que cubre la superficie del suelo, para este caso en la parte agropecuaria, son todos aquellos ambientes las cuáles pueden originarse a partir de medios naturales o artificiales creados y mantenidos por el hombre, con el objetivo de satisfacer sus necesidades sociales, culturales y económicas, mientras que los usos de suelo expresan el destino o uso humano del territorio.

2.1.4

SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (SIG).

Según lo citado por Carmona y Monsalve (2011) los SIG son softwares que poseen un amplio campo de acción, los cuales dependen de una base de datos, las cuáles son obtenidas de objetos reales que se pueden medir en tres dimensiones (x; y; z), esta información puede ser procesada para obtener representaciones graficas reales, en consecuencia, todo objeto es medible y por lo tanto tiene una localización en el espacio.

En la actualidad estos software son de gran utilidad, su versatilidad es puesta prueba en muchas áreas de conocimiento como por ejemplo: geología, arquitectura, agricultura, arqueología, ambientales, generación de cartografía e inclusive la realización de análisis estadísticos complejos y modelamientos.

Así mismo, Aronoff (1989) menciona que los SIG tienen como objetivos: el procesar, almacenar y presentar bases de datos espaciales, para usarlos en distintos ámbitos; sumado a este concepto estudiosos de estos temas describen que los SIG dan la posibilidad de manejar información de carácter geográfico, como por ejemplo para evaluar aspectos agrícolas de una zona o sector, lo que 21

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ayudara a optimizar los recursos.

También Bosque (1992) menciona que los SIG desde su creación, han dado la posibilidad de poder manipular información geográfica y/o espacial; facilitando su comprensión, para poder tratar aspectos incluso temas sociales y económicos de zonas específicas, tratando siempre de llegar a la verdad y de esta manera plantear soluciones en tiempo y espacio.

Para el presente estudio, es fundamental para analizar las interacciones de la nutrición del suelo con el cambio de uso y cobertura que se ha presentado, para con ello poder exponer los principales problemas de los cultivos del lugar.

2.1.5

GEOREFERENCIACIÓN

Hofmann, Strobl, y Nazarkulova (2011) manifiestan que, la georreferenciación es la posición de un objeto en el espacio, dicho de otra manera su localización espacial, esto objeto puede ser representado mediante polígonos, líneas o puntos, en un sistemas de coordenadas y un datum determinado.

Además, es un proceso técnico-científico que muestra la existencia de un objeto en un espacio físico, donde además confluyen imágenes raster o vectoriales sobre un mismo sistema de coordenadas geográficas; todos estos elementos son esenciales a la hora de trabajar con los SIG. Existen distintos métodos para su determinación, el uso de GPS (Global Positional system) de precisión es lo más técnico dada el bajo rango de error que poseen, más no es lo más usado por razones de disponibilidad; por ello existen otros métodos como es el uso de los GPS de menor precisión como de los teléfonos móviles.

2.1.6

DATUM

Es un sistema creado para que el geoide sea ajustado en parte o su totalidad y 22

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fue desarrollado en base a un modelo matemático. Para establecer el Datum se debe conocer un punto en una superficie topográfica y la relación con el elipsoide. Esta relación se la define sobre seis parámetros: los dos componentes de la deflexión de la vertical en el origen, longitud, latitud y la altura de origen.

Según el estudio de Fallas (2008), el datum es una cantidad geométrica o numérica o un conjunto de dichas cantidades que se utilizan como referencia o base para otras cantidades (DMA TR 80003, 1984). Por ejemplo, la medición de coordenadas geodésicas y el posterior cálculo de redes de triangulación se sustentan en la definición previa del datum horizontal que considera la curvatura de la Tierra y del datum vertical. El primero sirve como un referente horizontal y el segundo como un referente vertical.

El mismo autor Fallas (2008) menciona que algunos datums de uso común son el NAD27 (North American Datum de 1927), el cual es utilizado en la cartografía de América Central (exceptuando Costa Rica) y su nueva versión NAD83 (North American Datum de 1983), utilizado en los Estados Unidos y el WGS84 (World Geodetic Datum de 1984), el cual es válido para cualquier posición en el planeta Tierra.

2.1.7

EL SISTEMA DE COORDENADAS TRANSVERSAL DE MERCATOR (UTM)

UNIVERSAL

Según Bosque (1992), el Sistema UTM es un sistema de proyección cartográfica basado en cuadriculas, el cual se refiere a la geo-referenciación de un punto u objeto sobre la superficie terrestre. Existen diferentes modelos elipsoidales, actualmente el modelo más utilizado es el WGS84, la ventaja de este modelo es que su unidad de medida es el metro, el cual es lo usado en el sistema internacional de unidades, además de que lo hace compatible con el Sistema de Posicionamiento Global GPS, este sistema divide a la Tierra en 60 husos de 6º de longitud que completan sus 360º. Cada huso se numera con un número entre el 1 y el 60.

23

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2.1.8

IMÁGENES SATELITALES.

Los cambios de cobertura vegetal y uso de suelo han sido evaluados desde hace muchos años mediante la interpretación ya análisis de fotografías aéreas, con el avance de la tecnología también se han desarrollado nuevos métodos para la obtención de imágenes, específicamente lo que se conoce como sensores remotos que han facilitado la obtención de imágenes satelitales, las mismas que son procesadas en computadores igualmente sofisticados, dando como resultado información más confiable y en menor tiempo.

Para Cámara (1983), la importancia de los sensores remotos radica en la posibilidad que da para poder medir y analizar los datos obtenidos mediante un instrumento los mismos que no está en contacto físico con el objeto de estudio, por ejemplo, cuerpos de agua, procesos de deforestación, cambios de uso de suelo, etc; facilitando de esta manera la generación de cartografía cada vez más precisa.

Así mismo Soria, Ortiz, Islas, y Volke Haller (2000) citan que el buen uso de los recursos naturales es el principal enfoque de la información obtenida mediante percepción remota, los sensores remotos tiene la facilitad de capturar longitud de onda diferentes, por lo tanto, se puede utilizar esta información de acuerdo a la necesidad del investigador, el satélite Landsat TM 5 tiene 7 bandas, cada una de estas capta una determinada longitud de onda, así por ejemplo: banda 1 es determinada para el estudio y mapeo de cuerpos de agua, banda 2 estudio de cobertura vegetal, banda 3 determinar tipos de cultivos, banda 4 contenido de biomasa, no hace diferenciación de cultivos salvo cultivos extensivos, banda 5 estudio de humedad, nubes y nieve, banda 6 información vulcanológica y banda 7 estudio de la geografía física de la tierra.

2.1.9

FORMATO DIGITAL

León (2002) menciona que es importante distinguir la diferencia entre imágenes 24

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y fotografías en percepción remota. Una imagen es cualquier representación gráfica, sin importar cuales métodos de percepción remota se utilicen para detectar y registrar la energía electromagnética. La energía electromagnética puede ser captada de manera fotográfica o electrónica. Las fotografías son el resultado de reacciones químicas producidas en la superficie de una película sensible a la luz para detectar y registrar las variaciones en energía. Por esto, se dice que una fotografía constituye un tipo específico de imagen que ha sido detectada y plasmada en una película fotográfica. Introducción a Imágenes Satelitales Preparado por Centro de Investigaciones Geoespaciales (CIG).

Con relación a ello León (2002) también menciona que a diferencia de las fotografías, las imágenes satelitales registran la energía electromagnética de manera electrónica desde el inicio. Estas imágenes están conformadas por cuadritos del mismo tamaño, llamados píxeles, y que representan la brillantez de cada cuadrito correspondiente al terreno mediante un valor numérico o número digital (que representa la variación en el voltaje de la radiación que capta el sensor). El conjunto de píxeles o cuadritos de una imagen forman una malla o raster. En la mayoría de las imágenes satelitales el rango de valores del número digital de los pixeles va desde 0 hasta 255, correspondiendo al rango de intensidades de la brillantez de cada pixel.

Una fotografía puede también ser mostrada en formato digital si se subdivide la imagen en píxeles, como comúnmente se hace con un sistema de barrido o scanner, pero a veces se pierde detalle en la conversión. Las imágenes satelitales están en formato digital desde el inicio, y no hace falta conversión alguna.

2.1.10 PÍXELES DE TAMAÑO FIJO Como menciona León (2002), el número digital de cada píxel es el promedio de la brillantez reflejada en cada una de estas áreas fijas (pueden ser de 25 x 25m, 1 m x 1 m, etc., dependiendo de la resolución espacial del sensor, de la cual se hablará más adelante). El tamaño de los píxeles de una fotografía escaneada 25

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viene dados por la película, la capacidad del scanner utilizado, y las preferencias del usuario a la hora de escanearla.

Otra diferencia entre imágenes satelitales y fotografías es que los píxeles que conforman una imagen satelital son de un tamaño fijo que corresponde a un área fija en el terreno.

2.1.11 BANDAS ESPECTRALES La generación de mapas espectrales para el estudio de coberturas y uso de suelo, así como también de problemas sanitarios y otros aspectos fenológicos de las plantas, son generados por valores altos o bajos de reflectancia en el espectro electromagnético visible (longitud de onda).

Para esta temática Aronoff (1989) cita que esta información es registrada en distintos canales o bandas espectrales, para poder interpretar estas imágenes satelitales, se puede combinar y visualizar las distintas bandas digitales mediante los tres colores primarios (azul, verde y rojo) que capta el ojo humano

2.1.12 ORTOFOTO. Los SIG cumplen un papel básico luego de realizar el trabajo de campo, una vez descargada la información en los software para poder ser manipulada; los SIG pueden

definirse

procedimientos análisis,

en

grandes

elaborados

modelado,

rasgos

para

representación

facilitar y

como hardware, software la

salida

obtención, de

datos

y

gestión, uso, espacialmente

referenciados; que luego pueden ser presentados en forma de mapas o información tabulada.

Uno de los insumos más importantes para trabajar con SIG es el uso de ortofotos, las que ayudan entender mejor los cambios de uso de suelo y coberturas vegetales.

Se debe entender que una ortofoto es un insumo fotográfico elemental para el 26

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procesamiento de información digital georreferenciada, que se preparara mediante la ayuda de softwares de SIG, donde los desplazamientos de la imagen debido al relieve, la inclinación del eje de la cámara y la distorsión de la lente han sido eliminados, de tal manera que se obtiene mapa con propiedades geométricas a una escala conocida.

Esto se corrobora con lo descrito por Strobl y Nazarkulova (2011), quienes mencionan que aunque no sean nuevas, el empleo o uso de ortofotos en diferentes campos comparado con el uso de las fotos (no orto)” estás han tomado gran auge; y resulta así pues “las ortofotos como los mapas” tienen la ventaja de poseer una escala, y al igual que las fotografías, ellas muestran al terreno en detalle real (sin líneas y símbolos); en esencia las ortofotos son mapas de fotos muy útiles en la actualidad.

La manipulación de ortofotos en versión mosaico posee la ventaja de lograr una gran exactitud planimétrica, que permite efectuar estudios monotemáticos fácilmente combinables en investigaciones de un determinado plan económico regional, como es el caso de la presente.

Strobl y Nazarkulova (2011) manifiestan que cuando las ortofotos están alineadas apropiadamente, juntas, representan un mapa de ortofoto, esto significa que se puede observar grandes extensiones de terreno en un solo archivo digital, lo que ayuda rápidamente a obtener mediciones precisas y rápida de distancia y área ya que las fotos fueron montadas para encajar una red de puntos de control de tierra

2.2 NUTRICIÓN DEL SUELO. El Ecuador es considerado un país eminentemente agrícola, dada sus grandes extensiones de tierras fértiles a lo largo de su geografía, las cuales son el bastión de la sostenibilidad y soberanía alimentaria de los ecuatorianos. Más la realidad es muy distinta, debido a que el hombre en sus intentos de transformar un ecosistema frágil en tierra de producción agrícola o pecuaria, ha fracasado, ya sea por falta de paquetes tecnológicos acordes a la realidad agropecuaria o 27

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porque los productores no tienen la experticia, ni la educación para el buen uso de nuevas tecnologías que permitan obtener mejores rendimientos.

Se define a la fertilidad como la capacidad que posee el suelo de proporcionar a los vegetales los nutrientes necesarios para su desarrollo en forma equilibrada y poder ejercer todo su potencial genético para poder obtener los más altos rendimientos.

Un elemento químico es esencial cuando forma parte de algún compuesto o participa de alguna reacción o proceso metabólico en el ciclo de la planta.

Criterios de esencialidad de los nutrientes para las plantas: a) En ausencia o escasez del elemento la planta no podrá completar su ciclo vital. b) La función que realiza un elemento esencial, no pueden ser sustituidos por otro. c) Debe estar directamente implicado en el metabolismo, como componente de una molécula esencial o requerida en una fase metabólica.

Elementos esenciales para las plantas • Fundamentales: Carbono, hidrógeno y oxígeno constituyen cerca del 90 % del tejido vegetal y son obtenidos por las plantas a través del aire y agua.

• Macronutrientes: son requeridos por las plantas en cantidades altas y se clasifican en: - Primarios: Nitrógeno, fósforo y potasio.

- Secundarios: Calcio, magnesio y azufre.

• Micronutrientes: Son requeridos por las plantas en cantidades menores a los macronutrientes y estos son: Boro, cloro, cobre, hierro, manganeso, molibdeno y níquel.

Formas de absorción de los nutrientes por las plantas 28

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• Todos los elementos químicos son absorbidos por la planta en forma de iones.

• El fósforo, azufre, cloro, boro y molibdeno son absorbidos respectivamente en la forma de fosfatos, sulfatos, cloruros, boratos y molibdatos.

• Los otros iones son absorbidos en la forma de cationes K+, Mg++, Ca++, Fe++, Fe+++, Mn++, Zn++, Cu++.

• El nitrógeno es absorbido como NO3 - , NO2 - o NH4 +.

• Estos iones están disueltos en la solución del suelo en concentraciones variables.

Para que un nutriente sea absorbido por las raíces, es necesario que entre en contacto con ellas. Para ello existen tres procesos fundamentales para el contacto que son: a) Intercepción radicular: las raíces al crecer en las profundidades del suelo, se encuentran el elemento en la solución del suelo, de donde es absorbido. b) Flujo de masa: el elemento químico se mueve en una fase acuosa (solución del suelo), de una región más húmeda a otra más seca, en donde se encuentran las raíces. c) Difusión: es el movimiento espontáneo del elemento causado por un gradiente de concentración, de un área de mayor concentración a otra de menor concentración.

Existen algunos factores que afectan la capacidad de las plantas de absorber los nutrientes, es bien conocido que la absorción de un nutriente depende de su concentración en la solución del suelo, pero también existen ciertos factores externos e internos que pueden limitar la capacidad de las plantas de absorber nutrientes, independiente de si su concentración fuese la adecuada y estos son: Factores externos: 1. Aireación del suelo.

2. Temperatura del suelo.

29

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3. Antagonismo entre nutrientes.

4. Sustancias tóxicas que ocasionen daños en las raíces o a nivel fisiológico.

5. pH, el cual limita la absorción de los nutrientes.

Factores internos: 1. Potencial genético de la variedad.

2. Morfología de raíces.

3. Estado nutricional del cultivo.

4. Intensidad transpiratoria.

Los procesos de pérdida de nutrientes en los suelos por el mal uso de agroinsumos, lixiviación de nutrientes, procesos de erosión hídrica y eólica; han hecho que con el paso de los años los rendimientos de los cultivos vayan en decremento. Es por ello fundamental conocer la realidad de cada zona para identificar los cultivos potenciales, cultivos adaptados, adopción de nuevas variedades y procesos de cambio de uso y cobertura del suelo. Los desbalances de nutrientes conllevan a la degradación de la fertilidad del suelo, esto se lo visualiza con marcadas disminuciones de materia orgánica y las caídas en la productividad de los cultivos.

La fertilización de cultivos se debe manejar de manera holística y asociarse con otras prácticas de manejo de suelos y cultivos que preservan y mejoran la sustentabilidad y calidad del recurso suelo (adición de materia orgánica, rotaciones de cultivos, siembra directa, incorporación de residuos de cosechas, coberturas de suelo o mulch, manejo integrado de plagas y enfermedades, etc.).

2.3 RIEGO. Otro de los aspectos fundamentales en el desarrollo y pleno rendimiento de un cultivo es el riego, dado que la solución del suelo para la absorción de nutrientes por los cultivos, está dada en húmedo y no en seco; por lo cual el suministro 30

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adecuado de riego en épocas secas dotan a la planta de las mejores condiciones para obtener los más altos rendimientos y lograr explotar al máximo la genética de las variedades.

Según Calvache (2010), la poca disponibilidad de agua, la baja productividad y la escasez de mano de obra son las principales razones que motivaron la búsqueda y adaptación de sistemas de riego más eficientes en terrenos de ladera de altas pendientes. Para pasar del riego por surcos al riego por aspersión y por goteo significa un enorme cambio tecnológico. Los sistemas de riego por aspersión y por goteo adaptados a zonas de montaña, aunque son simples en su configuración física son complicados para el manejo de los agricultores, principalmente en la programación del riego de acuerdo al ciclo del cultivo, la correcta determinación del tiempo de riego, la definición adecuada del espaciamiento entre aspersores y goteros y la adecuada manipulación de los equipos para lograr un buen manejo del agua.

En la parroquia La Victoria del cantón Pujilí en la provincia de Cotopaxi, no existen canales de conducción de riego; por lo cual esto es un imperativo social como político para el desarrollo del sector. La baja disponibilidad del recurso agua, ha hecho que los rendimientos de los distintos cultivos sean los más bajos a nivel de la provincia de Cotopaxi.

Según Calvache (2010), la precipitación es la caída del agua en sus diversos estados físicos. Se denomina lluvia si el agua está en estado líquido; nieve o granizo si está en estado sólido. La lluvia es representada mediante la altura de la capa de agua que se formaría sobre el terreno por acumulación natural (si dicha superficie fuera perfectamente horizontal e impermeable de manera que no existan pérdidas de agua por evaporación e infiltración). Bajo estas consideraciones 1 mm de lluvia, representa 1l de agua en 1 m2 de terreno.

Más las condiciones climatológicas en la parroquia La Victoria, muestran niveles muy bajos de precipitaciones anuales, las cuales dificultan las labores agrícolas ya que los promedios anuales se sitúan en 660 mm, con lo cual el uso de sistemas de riego es imprescindible para lograr rendimientos más altos.

31

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Así mismo Calvache (2010) acota que un sistema de riego bien operado y manejado produce índices económicos grandes para los usuarios, en cambio, lo contrario, produce pérdidas considerables a la sociedad. En el Ecuador el mal uso del agua se lo viene observando desde la captación y regulación hasta la aplicación del agua a las diferentes parcelas por medio de métodos de riego improvisados y mal planificados, lo que hace que se alcancen eficiencias de uso del agua en los sistemas, del orden de un 20 a 30%.

Acorde a lo mencionado, se concluye que el uso de métodos de riego bien estructurados y planificados, prácticamente son muy restringidos en la zona ya que la mayor superficie se riega por surcos, con un mal uso y desperdicio del recurso agua, alcanzando eficiencias de aplicación de agua desde un 15% hasta un 50 %, con el daño colateral de la erosión hídrica y pérdida de capa arable.

2.4 POLÍTICO LEGAL Según norma la Constitución de la República del Ecuador promovida en la ciudad de Montecristi, provincia de Manabí en el año del 2008, las actividades agropecuarias se articulan en los siguientes: Art. 281.- La soberanía alimentaria constituye un objetivo estratégico y una obligación del Estado para garantizar que las personas, comunidades, pueblos y nacionalidades alcancen la autosuficiencia de alimentos sanos y culturalmente apropiado de forma permanente (Ecuador, 2008).

Para ello, será responsabilidad del Estado: 1.

Impulsar la producción, transformación agroalimentaria y pesquera de las

pequeñas y medianas unidades de producción, comunitarias y de la economía social y solidaria.

2.

Adoptar políticas fiscales, tributarias y arancelarias que protejan al sector

agroalimentario y pesquero nacional, para evitar la dependencia de importaciones de alimentos.

32

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3.

Fortalecer la diversificación y la introducción de tecnologías ecológicas y

orgánicas en la producción agropecuaria.

4.

Promover políticas redistributivas que permitan el acceso del campesinado

a la tierra, al agua y otros recursos productivos.

5.

Establecer mecanismos preferenciales de financiamiento para los

pequeños y medianos productores y productoras, facilitándoles la adquisición de medios de producción.

6.

Promover la preservación y recuperación de la agro biodiversidad y de los

saberes ancestrales vinculados a ella; así como el uso, la conservación e intercambio libre de semillas.

7.

Precautelar que los animales destinados a la alimentación humana estén

sanos y sean criados en un entorno saludable.

8.

Asegurar el desarrollo de la investigación científica y de la innovación

tecnológica apropiada para garantizar la soberanía alimentaria.

9.

Regular bajo normas de bioseguridad el uso y desarrollo de biotecnología,

así como su experimentación, uso y comercialización.

10.

Fortalecer el desarrollo de organizaciones y redes de productores y de

consumidores, así como las de comercialización y distribución de alimentos que promueva la equidad entre espacios rurales y urbanos.

11.

Generar sistemas justos y solidarios de distribución y comercialización de

alimentos. Impedir prácticas monopólicas y cualquier tipo de especulación con productos alimenticios.

12.

Dotar de alimentos a las poblaciones víctimas de desastres naturales o

antrópicos que pongan en riesgo el acceso a la alimentación. Los alimentos recibidos de ayuda internacional no deberán afectar la salud ni el futuro de la producción de alimentos producidos localmente.

13.

33

Prevenir y proteger a la población del consumo de alimentos contaminados

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o que pongan en riesgo su salud o que la ciencia tenga incertidumbre sobre sus efectos.

14. Adquirir alimentos y materias primas para programas sociales y alimenticios, prioritariamente a redes asociativas de pequeños productores y productoras.

Art. 282.- El Estado normará el uso y acceso a la tierra que deberá cumplir la función social y ambiental. Un fondo nacional de tierra, establecido por ley, regulará el acceso equitativo de campesinos y campesinas a la tierra. Se prohíbe el latifundio y la concentración de la tierra, así como el acaparamiento o privatización del agua y sus fuentes. El Estado regulará el uso y manejo del agua de riego para la producción de alimentos, bajo los principios de equidad, eficiencia y sostenibilidad ambiental (Ecuador, 2008).

Art. 283.- El sistema económico es social y solidario; reconoce al ser humano como sujeto y fin; propende a una relación dinámica y equilibrada entre sociedad, Estado y mercado, en armonía con la naturaleza; y tiene por objetivo garantizar la producción y reproducción de las condiciones materiales e inmateriales que posibiliten el buen vivir. El sistema económico se integrará por las formas de organización económica pública, privada, mixta, popular y solidaria, y las demás que la Constitución determine. La economía popular y solidaria se regulará de acuerdo con la ley e incluirá a los sectores cooperativistas, asociativos y comunitarios (Ecuador, 2008).

Art. 284.- La política económica tendrá los siguientes objetivos (Constituyente.

E. A, 2008): 1.

Asegurar una adecuada distribución del ingreso y de la riqueza nacional.

2.

Incentivar la producción nacional, la productividad y competitividad

sistémicas, la acumulación del conocimiento científico y tecnológico, la inserción 34

Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

estratégica

en

la

economía

mundial

y

las

actividades

productivas

complementarias en la integración regional.

3.

Asegurar la soberanía alimentaria y energética.

4.

Promocionar la incorporación del valor agregado con máxima eficiencia,

dentro de los límites biofísicos de la naturaleza y el respeto a la vida y a las culturas.

5.

Lograr un desarrollo equilibrado del territorio nacional, la integración entre

regiones, en el campo, entre el campo y la ciudad, en lo económico, social y cultural.

6.

Impulsar el pleno empleo y valorar todas las formas de trabajo, con

respeto a los derechos laborales.

7.

Mantener la estabilidad económica, entendida como el máximo nivel de

producción y empleo sostenibles en el tiempo.

8.

Propiciar el intercambio justo y complementario de bienes y servicios en

mercados transparentes y eficientes.

9.

35

Impulsar un consumo social y ambientalmente responsable.

Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

CAPÍTULO III: METODOLOGÍA “No es la más fuerte de las especies la que sobrevive, tampoco es la más inteligente la que sobrevive. Es aquella que se adapta mejor al cambio“ Charles Darwin

36

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3.

METODOLOGÍA

3.1 LOCALIZACIÓN DEL SITIO EXPERIMENTAL La investigación se desarrollará en la parroquia La Victoria (figura 2), cantón Pujilí, provincia de Cotopaxi (figura 1), Ecuador, localizada a 2,900 msnm (figura 3), con una temperatura promedio de 13°C; sobre una zona de vida bosque seco montano bajo (bsMb), con un suelo tipo Mollisol.

Mediante un muestreo en campo, se realizarán análisis de suelo elemental, determinados según una muestra de la superficie total de la parroquia y discriminando por pendientes, curvas de nivel, uso actual; serán la herramienta básica para conocer el estado nutrimental de los suelos del sector; es conocido que en esta parroquia el cultivo de maíz suave seco, es el preponderante; con lo cual se presume que existen déficits de nutrientes como el nitrógeno, fósforo; los cuáles son los que este cultivo más extrae.

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Figura 1. Mapa político de la provincia de Cotopaxi.

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Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

Figura 2. Mapa político de la parroquia La Victoria

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Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

Figura 3. Mapa de cotas de altura

3.2 DATOS USADOS Para la investigación se tomarán 100 muestras de suelo, discriminando por altura, pendiente y barrio. La parroquia cuenta en total con 1,921 ha, de las cuales 1,000 ha se destinan para labores agro productivas, agroforestería y labores agropecuarias; por lo cual se tomó una muestra del 10% de la totalidad de área productiva para sacar 100 muestras que son el indicativo de 100 ha como muestra total. Se recopilarán las muestras cada una con un peso 1 kg-1, el cual resulta de extraer 5 submuestras en un cuadro real y una muestra centro, la cual se mezclará y se extraerá este peso, luego se etiquetarán y enviarán al

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Laboratorio de suelos del Agencia de Aseguramiento de la Calidad del Agro (AGROCALIDAD) para su respectivo análisis de suelo básico de nutrientes (nitrógeno, fósforo y potasio), pH, Mo. Cabe recalcar que se realizarán análisis de suelo básico que implica: los tres nutrientes especificados anteriormente, además del pH y la materia orgánica; la razón es el asunto económico que imposibilita hacer un análisis de suelo más profundo como es con micronutrientes.

Para investigaciones en campo se debe considerar una muestra del 5% al 10 %, en tanto que para investigaciones a nivel de laboratorio se puede considerar una muestra del 1 al 5 % por tener condiciones más controladas (Lalama, 1971).

Las muestras se tomarán al azar, aplicando un sorteo en el programa Arc Gis, con la herramienta “Create Random Points” (figura 4), a partir de un archivo shape político de la parroquia, en el cual se dispondrán los 100 puntos previstos en el área dada, tal como lo presenta la figura 5.

Figura 4. Herramienta “Create Random Points”.

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Figura 5. Mapa de puntos al azar, para toma de muestras.

3.3 ANÁLISIS Mediante un muestreo en campo, se realizarán análisis de suelo elemental, determinados según una muestra de la superficie total de la parroquia y discriminando por pendientes, curvas de nivel, uso actual; estos análisis serán la herramienta básica para conocer el estado nutrimental de los suelos del sector y mediante la herramienta IDW (Inverse Distance Weighted) del software ARC GIS; se obtendrán mapas de las distintas variables nutrimentales, en donde se podrán observar rangos de superficie acorde al nivel nutrimental referido en cada punto de muestra.

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La caracterización de los suelos, se lo realizará mediante una estadística paramétrica, indicando los promedios de nutrimentos que se los tabularán de los análisis de suelo elemental realizados en laboratorio. Se usará un método deductivo dado que los resultados de los análisis de suelo y las herramientas SIG, permitirán llegar a describir las características del suelo del sector. Con cada valor que arrojen las muestras de suelo, se procederá a presentarlos en figuras para una breve observación y también se elaborarán mapas de cada una de las variables, usando el método IDW para interpolar áreas de confluencia de cada valor descrito en las muestras de suelo, con ello se podrá tener una idea precisa de los rangos de nutrición, deficiencia o toxicidad que se presenten en toda la parroquia y ser de gran utilidad como herramienta de planificación para agricultores y autoridades en toma de decisiones.

El análisis mediante una correlación espacial de los shapes y rasters, de variables como: isotermas, isoyetas, pendientes, curvas de nivel, textura, zonas de vida, tipo de suelo, clima imperante en la zona; será fundamental para identificar los niveles de fertilidad de los suelos de la zona. Se escogieron estas variables, debido a que son las que tanto el Instituto Geográfico Militar y el Ministerio de Agricultura y Ganadería del Ecuador, poseen en formato shape disponible al público.

Se procederá luego a realizar las interpolaciones con el procedimiento IDW mediante el uso del programa ARC GIS. Es importante recalcar que el análisis de interpolación se basa en la teoría de las variables regionalizadas y autocorrelacionadas en el espacio, se tomarán como punto de partida los datos que se extraigan de los 100 análisis de suelo.

Según la teoría, en el método IDW la interpolación mediante distancia inversa ponderada determina los valores de celda a través de una combinación ponderada linealmente de un conjunto de puntos de muestra, como es la de suelos que se obtuvieron. La ponderación es una función de la distancia inversa; la superficie que se interpola debe ser la de una variable dependiente de la ubicación.

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Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

Figura 6. Proceso de análisis IDW

Para finalizar se realizarán mapas de las variables nutrimentales, nitrógeno, fósforo, potasio, materia orgánica y el pH de suelos de la parroquia; con lo cual se tendrá una guía de planificación, cambio de uso del suelo y una guía de recomendación tanto de fertilización; así como, los diferentes cultivos que son los aptos para este tipo de suelos, dados por sus características físicas y químicas.

3.4 SOCIOS / APLICACIÓN El Ministerio de Agricultura y Ganadería, como ente rector de la política

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agropecuaria del Ecuador y mediante la Coordinación General del Sistema de Información Nacional Agropecuaria. Provee información agro estadística de la realidad del sector, por lo cual será la entidad oficial de apoyo para la toma de información.

El análisis de la fertilidad y la aplicación de tecnologías como los SIG, son importantes, porque ayudarán a determinar los niveles nutrimentales de los suelos; con la ayuda de Sistemas de información Geográfica (SIG), se pueden hacer mapas guía, los cuales servirán como herramienta básica para realizar planificaciones de siembra, estacionalidad de cultivos, zonificación, cambio de uso del suelo; lo cual repercutirá en la socio economía de los agricultores del sector.

3.5 CONDICIONES DE MARCO / RIESGOS Uno de los aspectos que pueden conllevar algún tipo de riesgos, es el número de muestras de suelo que deberán ser enviados a analizar en el laboratorio de suelos del Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias; debido al coste que ello conlleva; dado que por la superficie en estudio y la diversidad de uso del suelo, pendientes y alturas; se requerirá un recurso financiero importante para este fin, que deberá ser cubierto por el investigador.

3.6 FLUJOGRAMA DE PROCESOS El proceso general de realización del poryecto de investigación, se lo realizó acorde a lo que describe la figura 7.

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REVISIÓN DE LITERATURA REALIZACIÓN DEL ANTEPROYECTO

LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN EN CAMPO

TOMA DE MUESTRAS DE SUELO

ESCRITURA DEL PROYECTO

Figura 7. Flujograma de procesos

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PRESENTACIÓN DEL PROYECTO

PRESENTACIÓN DEL ANTEPROYECTO

PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN

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CAPÍTULO IV: RESULTADOS Y DISCUSIÓN “Si tú, en tu vida, no aspiras a cosas grandes, pues a lo mejor no necesitas esforzarte mucho” Tony Nadal

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4.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

De la metodología aplicada en el presente trabajo de investigación, se derivan los resultados obtenidos que a continuación se detallan

4.1 CARACTERÍSTICAS EDAFOLÓGICAS 4.1.1

TAXONOMÍA

Acorde a la taxonomía de suelos descrita por la United States Department Agriculture (USDA) y de la información analizada y presentada en la figura 8, la parroquia La Victoria; posee una mayoría de suelos de tipo ENTISOL con alrededor de 1,700 ha, en menor cantidad los MOLLISOLES con 270 ha y apenas 0.3 ha con INCEPTISOLES.

De acuerdo a lo descrito por la USDA, los suelos con orden ENTISOL tienen características minerales derivados tanto de materiales aluviónicos como residuales, de textura moderadamente gruesa a fina, topografía variable entre plana a extremadamente empinada. No tienen horizontes de diagnóstico. Dentro de este orden se han reconocido los siguientes subórdenes: Fluvent, Acuent y Ortent.

Según lo citado por Moreno-Ramón, Márquez, Ibañez y Gisbert (2015), los entisoles son suelos típicos de laderas donde la escorrentía no permite la evolución de los suelos en profundidad a causa de la erosión hídrica. Aparecen principalmente en zonas forestales. No obstante, también suelen aparecer en zonas de barrancos con aluviones constantes que no permiten el desarrollo en profundidad, no obstante, son suelos potencialmente muy fértiles debido a los diferentes aluviones recibidos, utilizándose principalmente para cultivos hortícolas y frutícolas.

Acorde a lo citado por Rendón (2018), en su estudio en la provincia de Cotopaxi, menciona que, la mayor superficie de suelos en la provincia de Cotopaxi, se asientan en suelos de tipo entisol que son suelos que no muestran ningún desarrollo definido de perfiles. Este tipo de suelos no tiene "horizontes

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diagnósticos" y en la mayoría son básicamente provenientes de material parental regolítico inalterado (roca fundida). Lo cual verifica los datos obtenidos en esta investigación.

Al haber determinado que existe en la zona una mayoría de suelos de tipo Entisol, con tendencia a la escorrentía por erosión hídrica en las zonas de ladera, se prevé recomendar aumentar el uso de flora nativa y de cobertura, en la mayoría de suelos por ende no se recomiendan monocultivos intensivos de ciclo corto, debido a que la pérdida de la capa arable ocasionaría que los rendimientos cada vez vayan en detrimento. Salvo la topografía sea plana.

Con respecto a los suelos de orden MOLLISOL, la USDA los caracteriza por ser suelos superficiales a moderadamente profundos, con epipedón mólico, desarrollados de materiales volcánicos y sedimentarios; tienen horizontes superficiales oscurecidos, estructurados en gránulos bien desarrollados de consistencia friable y dotados suficientemente de bases, principalmente Ca y Mg. Presentan topografía que varía entre ligeramente inclinada a extremadamente empinada. Se ha reconocido un solo suborden: Udol.

Al respecto Rendón (2018), menciona que solo una mínima cantidad de suelos en la provincia de Cotopaxi son de tipo molisol, los cuales tienen características de una capa orgánica considerable, enriquecida con nutrientes del suelo de la superficie (horizonte C), por lo general entre 60 a 80 cm de espesor. Los cuales permiten que se desarrollen cultivos con rendimientos altos y que requieran menor adición de fertilizantes sintéticos.

Con referencia en esta cita, se debe observar que en la zona si bien existen suelos de tipo Mollisol, pero con fuertes pendientes; con lo cual la pérdida de capa arable sería una limitante a la hora de escoger monocultivos intensivos.

En tanto que los suelos INCEPTISOLES del área en estudio son derivados tanto de depósitos fluviónicos como residuales, y están formados por materiales líticos de naturaleza volcánica y sedimentaria. Son superficiales a moderadamente

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profundos y de topografía plana a quebrada.

Figura 8. Mapa de Taxonomía de suelos

4.1.2

TEXTURA DE SUELOS

Según la Food and Agriculture Organization (FAO), la textura indica el contenido relativo de partículas de diferente tamaño, como la arena, el limo y la arcilla, en el suelo. La textura tiene que ver con la facilidad con que se puede trabajar el suelo,

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la cantidad de agua y aire que retiene y la velocidad con que el agua penetra en el suelo y lo atraviesa.

Así mismo, Torres (1997) menciona que la textura y estructura del suelo influyen en la cantidad de agua y aire que la planta puede retener. El tamaño de las partículas es importante debido a que: las pequeñas partículas de arcilla se encuentran más íntimamente unidas entre sí que las partículas más grandes de arena.

Esto significa poros más pequeños para retener agua y aire. Las

partículas más pequeñas poseen un área superficial mayor que las partículas más grandes. Por ejemplo, la partícula más grande de arcilla tiene aproximadamente 25 veces más área superficial que la partícula más pequeña de arena. A medida que el área superficial se incrementa, también la cantidad de agua absorbida (retenida).

De los resultados obtenidos con los datos analizados en el mapa de textura de suelos de la parroquia La Victoria (figura 9), se desprende que existen alrededor de 1,074 ha con textura arenosa (gruesa), 606 ha con textura franca (media) y 328 ha con textura arcilloso arenosa (fina). Esta interpretación se la realizó acorde a los parámetros de clasificación de suelo descrito por la USDA.

Para este tipo de suelos, se recomienda hacer distintos tipos de enmiendas al suelo como son: adición de materia orgánica, incrementar la cobertura vegetal, incoporación de mulch o barbecho, incorporación de abonos verdes; con el objetivo de aumentar la capacidad que tiene el suelo para retener la humedad, así como mejorar la capacidad de intercambio catiónico y mejorar la disponibilidad de nutrientes en el suelo.

Un suelo de tipo arenoso como es la gran mayoría de lo que se encuentra en la zona de estudio, no permite una adecuada retención hídrica; además que es muy sensible a la erosión por no tener cohesión en las partículas del suelo. Por lo cual se recomienda la adición de materia orgánica, para con ello aumentar la capacidad de intercambio catiónico y retención de humedad, así mismo; la adopción de cultivos de cobertura.

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Figura 9. Mapa de textura de suelos

4.1.3

PENDIENTES DE SUELOS

Los resultados que se obtienen del análisis de la información de los shapes de pendientes y que se presentan en la figura 10, arroja que existen unas 498 ha con pendientes de entre 0-5%, 454 ha con pendientes de entre 6-12%, 24 ha con pendientes del 13-25 %, 392 ha entre 26-50%, 554 ha con pendientes de entre 51 y 70% y 3 ha con pendientes superiores al 70 %.

Es de recalcar que la pendiente expresada en porcentaje menciona cuanto de aumento en altura expresa una superficie luego de haber recorrido 100 metros lineales; es decir si existe una pendiente del 30%, menciona que luego de haber 53

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recorrido los 100 metros lineales la altura ha aumentado en 30 metros.

Acorde a la siguiente fórmula:

Pendiente (%) = desnivel x 100 / distancia horizontal

Se debe hacer una diferenciación grande, dado que existe multiplicidad de rangos de pendientes; por lo cual es necesario distinguir que para pendientes mayores al 70 % se deben hacer labores de reforestación con flora nativa para los casos que sean necesarios debido a que no es recomendable realizar labores agrícolas debido a que estas ocasionarán pérdida de capa arable y problemas medio ambientales severos. Entre las especies nativas de la zona se recomiendan el pumamaqui (Oreopanax ecuadorensis), la cual es una especie arbustiva endémica del Ecuador, perteneciente a la familia araliácea del orden apiales, árbol de papel (Polylepis incana), paja (Stipa ichu); los cuáles son especies que permiten retener agua y evitar la erosión hídrica.

Al respecto de aquello, Schott en 1998, menciona que todos los movimientos en masa están localizados en fuertes pendientes (>60%) y/o en rupturas de pendiente. Por lo tanto, el factor topográfico parece desempeñar un papel preponderante en los fenómenos de erosión del suelo. Sin embargo, la causa es un desequilibrio entre, por una parte, la masa de la cobertura del suelo, del agua allí almacenada y de las plantas que lo cubren y, por otra parte, de las fuerzas de frotamiento de estos materiales sobre el zócalo de la roca alterada en la pendiente.

Para el caso de pendientes entre 50 y 70% es recomendable el hacer igual labores de remediación con forestación y para el caso de que se requieran incorporar cultivos, estos deben ser cultivos de cobertura como pasturas, cultivos intercalados, bosques y flora nativa.

En el caso de pendientes menores si se recomiendan los cultivos de papa, maíz suave, chocho, cebada, trigo; debido a que por tener menor cobertura vegetal no tienen la capacidad de evitar la erosión a pendientes mayores.

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Figura 10. Mapa de pendientes

4.1.4

USO DE SUELO

Con referencia al uso de los suelos existentes en el sector, se determinó que un 35% del suelo se caracteriza por tener cultivos de cereales como maíz suave seco, avena, trigo; un 38% lo ocupan los pastizales de ryegrass, avena forrajera, alfalfa, trébol y kikuyo; alrededor del 10% lo ocupan cultivos de papas y tubérculos andinos varios. Un 13% lo comprenden plantaciones forestales consolidadas en conjunto con páramos diversos y el 4% restante lo comprenden vegetación de tipo arbustivo; acorde a lo que se observa en la figura 11.

No se han encontrado experiencias similares, para determinar el uso del suelo en 55

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la zona de estudio, pero es de recalcar que el maíz suave seco, ha sido por tradición el cultivo que ocupa mayor superficie en la zona de estudio; esto debido a que es uno de los principales insumos para la dieta de los habitantes y produce réditos económicos con la venta de sus excedentes. Más los rendimientos de este cultivo son bajos con respecto a otras provincias, es así que en la parroquia se producen 9qq/ha y en otras provincias uso 17qq/ha. A un precio de venta promedio de 75USD/qq. Con lo cual es de prever que es necesario aumentar el rendimiento, para con ello conseguir que sea un negocio rentable y no solo sirva para sustentar la alimentación.

Para el caso de la zona de estudio, se recomienda para la zona alta, la incorporación de flora silvestre endémica para evitar la erosión hídrica y eólica de los suelos, entre las especies nativas de la zona se recomiendan el pumamaqui (Oreopanax ecuadorensis), la cual es una especie arbustiva endémica del Ecuador, perteneciente a la familia araliácea del orden apiales, árbol de papel (Polylepis incana), paja (Stipa ichu); los cuáles son especies que permiten retener agua y evitar la erosión hídrica; así mismo las autoridades de regulación de la actividad forestal, agropecuaria y ambiental deben establecer zonas de mitigación basándose en los datos de erosión y pendientes presentados en este documento.

En tanto para la zona baja de la parroquia, acorde a los datos analizados, se recomienda implantar cultivos no tan exigentes en nitrógeno como pasturas, papas, brócoli. Y en el caso del cultivo de maíz suave seco el cual es el predominante en la zona, se deben hacer enmiendas como incorporación de abonos verdes, fertilización sintética con asesoramiento calificado, asociación de cultivos con leguminosas que conlleven a elevar el nivel de nitrógeno al suelo, para con ello alcanzar mejores rendimientos.

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Figura 11. Mapa de uso y cobertura del suelo

4.2 CARACTERÍSTICAS CLIMATOLÓGICAS 4.2.1

TEMPERATURA

Acorde al mapa de isotermas de la parroquia La Victoria (figura 12), se identificó que existen un 55% de superficie con una temperatura en un rango promedio de 12-14°C y un 45 % en un rango promedio de 10-12°C. Esto concuerda con lo citado por Rendón (2018), en donde menciona que, en la provincia de Cotopaxi, las temperaturas promedio, se presentaron desde los 10 a 14 °C.

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Según lo expuesto por Basantes (2015), estos rangos de temperatura son ideales para los cultivos de maíz suave seco, papa, quinua, maíz suave cholo, brócoli, fréjol arbustivo, zanahoria amarilla.

Krarup y Álvarez en (2011) mencionan que las condiciones de iluminación, humedad y temperatura influyen enormemente en las diferentes fases de la germinación, floración y maduración. De aquí la importancia de saber elegir las épocas más convenientes para la siembra y cosecha de los distintos cultivos.

Así mismo, Calvache (2015) comenta que la temperatura, a más de su influencia en la velocidad de las reacciones químicas, que inciden en el grado de alteración de los suelos, tiene importancia en la acumulación y composición de la materia orgánica, pues la actividad biológica está relacionada estrechamente con la descomposición de la materia orgánica. Por ende, con base en los datos obtenidos en los análisis de suelos, se detecta que los porcentajes de materia orgánica son bajos y se prevé que una de las causas sean las bajas temperaturas imperantes en la zona.

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Figura 12. Mapa de isotermas

4.2.2

RÉGIMEN HÍDRICO

Acorde al mapa de isoyetas de la parroquia La Victoria (figura 13), se identificó que todo el territorio se ubica en un rango de precipitaciones anuales de 500 a 750 mm. Esto se centra en rangos similares a los que presenta Rendón (2018), en su estudio menciona que en la provincia de Cotopaxi, se presentaron un promedio de precipitaciones que van desde los de 500 a 1,000 mm/año. Existe una diferencia mínima y esto se presenta porque la parroquia La Victoria y el cantón Pujilí presentan rangos más bajos de precipitaciones todos los años, versus el resto de cantones de la parte de la serranía de la provincia.

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Tomando en cuenta los parámetros de pluviosidad existentes en la zona, en donde el régimen hídrico es muy bajo; se recomiendan cultivos resistentes a la sequía como son: chocho, quinua, fréjol voluble asociado con maíz suave seco, ciertos cultivares de trigo avena, soya, arveja, haba, lenteja. Así mismo, es prudente hacer el pedido de la construcción de canales de riego, debido a que acorde a los datos analizados, la deficiencia de agua es una de las principales variables para que los rendimientos de los cultivos sean bajos.

Con referencia en las precipitaciones, Calvache (2015) menciona que en el callejón Interandino las precipitaciones, en general, están relacionadas con la altitud. Así, se tornan más secas en la parte baja de las cuencas, y más húmedas a medida que se asciende por los flancos de la cordillera. Así mismo, es importante la distribución de las precipitaciones a lo largo del año pues tienen influencia directa en el régimen de humedad del suelo; en las zonas húmedas la pedogenesis conduce a la individualización y a la formación de productos amorfos en el suelo, mientras que en zonas más secas se produce síntesis de minerales arcillosos.

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Figura 13. Mapa de isoyetas

4.3 NIVELES NUTRIMENTALES La tabla 1 presenta los resultados obtenidos mediante un muestreo al azar de puntos (anexo 2) y posterior análisis de laboratorio (anexo 1), en donde se observa los niveles nutrimentales de las variables: materia orgánica, nitrógeno, fósforo, potasio y pH de los suelos de la parroquia La Victoria.

Según, Torres en el Manual Internacional de fertilidad de suelos (1997), el balance nutricional es un concepto vital en la fertilidad del suelo y en la producción de cultivos. El N puede ser el primer nutriente limitante en plantas no leguminosas, pero en ausencia de cantidades adecuadas de otros nutrientes el N no puede cumplir con su cometido. A medida que la fertilización con N incrementa

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los rendimientos, el cultivo demanda cantidades mayores de otros nutrientes.

Tabla 1.- Niveles nutrimentales obtenidos con base en los análisis de suelo del laboratorio Agrocalidad Tumbaco.

ID 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

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Nº_muestra M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15 M16 M17 M18 M19 M20 M21 M22 M23 M24 M25 M26 M27 M28 M29 M30 M31 M32 M33 M34 M35 M36 M37

X 755750,0 756929,0 757389,0 757389,0 755943,5 756721,2 757468,3 757859,0 757858,0 756562,0 756733,0 755740,0 756873,0 756583,0 756394,0 755986,3 756224,0 756619,0 753882,0 757810,0 756035,2 756929,0 756249,0 757264,5 757502,6 755322,0 755564,4 757522,0 758036,0 756649,0 757816,0 755541,0 757168,0 757982,2 758301,0 758262,1 756750,7

Y 9897025,0 9898605,0 9899655,0 9899655,0 9897219,4 9899644,4 9899205,7 9899357,0 9899357,0 9898146,0 9898586,0 9900501,0 9898344,0 9899047,0 9898772,0 9898902,9 9898605,0 9897677,0 9898688,0 9897366,0 9899777,0 9898605,0 9900901,0 9900082,7 9900310,3 9900072,0 9901152,8 9897559,0 9897582,0 9899483,0 9900070,0 9898702,0 9899443,0 9898337,4 9897967,0 9899241,3 9901140,1

Z M.O % 3066 0,53 2973 0,85 2963 0,43 2985 0,86 2940 0,67 3026 0,48 2983 0,44 2952 0,4 2968 0,51 2979 1,03 2967 0,89 2944 0,83 2972 1,35 2999 0,8 2999 0,9 3056 0,89 3005 0,7 2950 0,56 3414 0,97 2949 0,81 3071 0,77 2973 0,9 3096 0,28 2982 0,36 3003 0,95 2951 1,25 3021 0,63 2943 0,8 2945 0,56 3011 1,29 2977 0,61 3000 1,04 2984 0,52 2954 1,19 2955 0,54 2934 0,83 3092 0,88

N % P mg/kg K cmol/kg 0,03 3,9 0,74 0,05 14,1 0,42 0,02 3,4 0,23 0,04 3,5 1,1 0,03 12,8 0,68 0,02 11,2 0,32 0,02 3,2 0,25 0,02 3,2 0,24 0,03 3,1 0,53 0,05 14,3 0,67 0,04 16,2 0,49 0,04 11,1 0,45 0,07 13,6 0,83 0,04 35,2 0,67 0,05 78,4 0,75 0,04 74,4 0,61 0,06 255 1,35 0,03 5,2 0,65 0,06 25,2 0,67 0,04 3,4 0,49 0,04 21,3 0,56 0,05 10,6 1,81 0,01 3 0,2 0,02 3,4 0,48 0,07 88,6 1,86 0,06 3,6 0,35 0,03 3,4 0,25 0,04 5,1 0,61 0,03 9,7 0,39 0,06 69,1 0,64 0,03 3,5 0,5 0,05 121,7 1,25 0,03 3,5 0,34 0,06 11,9 0,97 0,03 3,9 0,62 0,04 3,4 0,39 0,04 3,4 0,61

pH 8,36 6,91 7,51 8,31 7,73 7,66 7,32 6,87 7,47 6,97 7,11 7,3 7,73 7,97 7,69 7,79 7,81 8,31 7,98 7,86 7,64 8,39 6,99 7,2 7,86 7,72 7,07 7,81 7,74 8,03 7,73 8,6 6,81 7,49 7,31 7,04 6,36

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38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 63

M38 M39 M40 M41 M42 M43 M44 M45 M46 M47 M48 M49 M50 M51 M52 M53 M54 M55 M56 M57 M58 M59 M60 M61 M62 M63 M64 M65 M66 M67 M68 M69 M70 M71 M72 M73 M74 M75 M76 M77 M78 M79 M80 M81 M82

756580,0 754092,0 756500,0 755546,0 756740,0 756457,0 756457,0 756740,0 756954,7 756948,0 756948,0 757644,0 756608,1 757705,0 756894,5 757994,1 756431,0 756431,0 757439,0 756423,7 754470,6 757728,0 757728,0 756859,0 755824,0 757735,7 755947,0 755276,0 755097,9 754496,0 754371,5 753179,6 753922,0 754363,8 755070,0 756307,3 753929,0 753925,0 754726,0 755317,0 754575,0 754676,1 754692,0 756152,6 757205,7

9900775,0 9899434,0 9897147,0 9898476,0 9900597,0 9900434,0 9900434,0 9900597,0 9896796,8 9897187,0 9897187,0 9898418,0 9899752,1 9899797,8 9899826,7 9896340,3 9900078,0 9900078,0 9897212,0 9896985,8 9900152,5 9898786,0 9898786,0 9897362,0 9897734,0 9898075,8 9898080,0 9899450,0 9897293,9 9897935,8 9898332,4 9900438,6 9900930,0 9900891,1 9901049,4 9901512,7 9900614,0 9900614,0 9899915,0 9898957,0 9899280,0 9899584,9 9899320,0 9899245,1 9898012,1

3166 3505 2961 3059 3071 3009 3072 3075 2959 2959 2953 2955 3026 2985 3009 2958 3026 3046 2902 2986 3465 3006 2958 2959 2856 2966 3002 3230 3260 3260 3279 3648 3558 3568 3414 3279 3558 3558 3413 3104 3254 3205 3205 3055 2957

0,81 0,45 0,19 0,48 0,92 0,54 1,02 1,06 0,5 1,2 0,38 0,44 0,38 0,07 0,42 0,83 0,44 0,2 1,27 0,43 0,09 1,79 1,07 0,87 0,82 0,66 0,34 0,86 1,01 0,75 0,71 2,18 4,18 3,8 1,16 0,83 3,94 1,17 1,46 0,71 1,87 1,27 1,5 0,88 0,61

0,04 0,02 0,01 0,02 0,05 0,03 0,05 0,05 0,03 0,06 0,02 0,02 0,02 0,2 0,03 0,04 0,02 0,01 0,06 0,02 0,23 0,23 0,05 0,04 0,04 0,03 0,02 0,04 0,05 0,04 0,04 0,11 0,09 0,19 0,06 0,04 0,2 0,06 0,07 0,04 0,09 0,07 0,07 0,07 0,03

7,8 11 5 6,1 3,2 5,3 9,2 5,3 9,6 15,5 3,3 11,1 17,8 3,3 12,1 7,9 4,9 9 10,6 16,9 3,2 0,01 3,7 29 16,4 3,2 3,2 12,2 4,3 3,1 3,3 8,8 10,7 8,1 3,5 5 7,8 3,5 3,3 12,3 9,6 8,8 8,2 21,2 3,3

2,03 1,13 0,38 1,08 0,37 0,37 0,53 0,68 0,7 0,89 0,5 0,35 0,97 0,33 0,35 0,75 0,32 0,65 1,35 0,47 0,51 0,35 0,8 1,53 0,32 0,52 0,3 0,85 0,86 0,45 0,47 0,84 0,22 0,27 0,47 0,35 0,37 0,71 0,72 1,48 1,1 0,72 0,72 0,51 0,51

8,41 8,26 7,52 8,86 7,16 7,46 8,06 7,42 8,58 7,5 7,96 7,56 8,52 6,6 7,68 7,8 6,26 8,18 8,06 7,57 8,4 0,3 7,2 8,25 8,57 7,61 7,59 8,18 7,39 7,83 7,85 6,94 5,76 6,27 7,03 6,94 5,93 6,75 6,98 8,54 7,43 7,51 7,46 7,73 7,59

Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

M83 M84 M85 M86 M87 M88 M89 M90 M91 M92 M93 M94 M95 M96 M97 M98 M99 M100

755097,5 757792,8 757310,5 755147,5 754532,4 753627,5 753622,2 754056,1 753939,7 753616,9 754934,5 754966,3 755355,2 754647,5 756056,8 755009,0 755801,5 755531,6

4.3.1

9897990,9 9896587,0 9898905,2 9898554,7 9898865,6 9899075,9 9899562,7 9899853,8 9900218,9 9900039,0 9900742,8 9900123,6 9900615,8 9900450,4 9900506,9 9899740,9 9899306,2 9897863,6

3126 2934 2966 3211 3296 3543 3550 3419 3495 3544 3389 3347 3301 3333 3150 3281 3123 3054

0,81 0,87 1,05 0,76 1,85 1,13 0,08 0,09 0,09 1,15 1,19 1,27 1,19 1,13 0,81 1,56 0,87 0,84

0,05 0,04 0,06 0,04 0,06 0,06 0,04 0,05 0,04 0,06 0,05 0,06 0,05 0,05 0,04 0,06 0,04 0,06

15,4 8,9 3,5 12,4 9,4 24,2 3,3 7,5 3,4 3,2 3,4 3,6 3,2 4,3 12,1 3,3 11,2 16,1

0,37 0,75 0,88 1,45 1,35 0,67 0,51 0,51 0,55 0,71 0,52 0,35 0,55 0,37 0,45 0,74 0,85 0,45

8,55 7,75 7,25 8,52 7,41 7,95 8,3 8,1 8,37 6,6 7,12 7,73 7,21 7,71 7,4 7,1 8,11 8,51

MATERIA ORGÁNICA

De acuerdo a los datos obtenidos con base en la muestra de suelo y análisis en laboratorio (anexo 1), que se presentan en las figuras 14 y 15, se observa que el promedio es de 0.916% de materia orgánica; el cual muestra un promedio sumamente bajo conforme a la recomendación de la mayoría de cultivos. Por lo cual es necesario la adición de materia orgánica por cualquier forma, debido a que este factor ayuda a la retención de agua y mejora la capacidad de intercambio catiónico y por ende la absorción de nutrientes del suelo. Una de las alternativas es la incorporación de abonos verdes intercalando los ciclos de cultivo.

Para Céspedes y Milla (2017), la materia orgánica del suelo es la fracción que tiene un rol fundamental en la fertilidad integral del suelo, ya que afecta sus características químicas, físicas y biológicas, mejorando la disponibilidad de nutrientes, la capacidad de intercambio catiónico, la estructura del suelo y, con ello, su aireación y capacidad de retención de humedad y drenaje, además de la actividad biológica, con todos los beneficios que conlleva.

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Así mismo, el anterior autor menciona que los efectos de la materia orgánica del suelo parecen intangibles y generalmente son ignorados, ya que se perciben en el mediano y largo plazo, por lo que no son valorados con intensidad por quienes acostumbran a tener respuestas inmediatas al manejo agronómico. Sin embargo, los sistemas sustentables de producción agrícola requieren, necesariamente, mejorar la calidad del suelo, lo que significa incrementar el contenido de materia orgánica, y así permitir obtener buenos resultados de cosecha tanto a las generaciones actuales como a las futuras.

Debido principalmente a la alta escorrentía superficial por la erosión hídrica y eólica, lo ideal para la zona es la incorporación de materia orgánica como un requisito al planificar la adopción de un cultivo, con ello se logrará evitar la continua erosión, se aumentará la capacidad de intercambio catiónico del suelo y además permitirá retener la humedad la cual es una de las limitantes más grandes para tener rendimientos óptimos de los cultivos.

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Figura 14. Mapa de materia orgánica

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4,5 4

% de Materia orgánica

3,5 3 2,5

y = 0,0059x + 0,6174 R² = 0,0646

2 1,5 1 0,5

M1 M4 M7 M10 M13 M16 M19 M22 M25 M28 M31 M34 M37 M40 M43 M46 M49 M52 M55 M58 M61 M64 M67 M70 M73 M76 M79 M82 M85 M88 M91 M94 M97 M100

0

Muestra

Figura 15. Materia orgánica en porcentaje de los suelos de la parroquia La Victoria.

4.3.2

NITRÓGENO

De acuerdo a los datos obtenidos con base en la muestra de suelo y análisis en laboratorio (anexo 1), que se presentan en las figuras 16 y 17, se observa que el promedio es de 0.051% de nitrógeno; el cual muestra un promedio “BAJO” conforme a la recomendación de la mayoría de cultivos. Al igual que los datos promedio obtenidos por Vargas (2012), los valores encontrados son de denominación baja, ya que en el mencionado estudio presenta valores de 0.049% de nitrógeno; lo cual demuestra que una de las principales falencias de los suelos de gran parte de esta zona es el nivel nutrimental de nitrógeno.

Según Torres en el Manual Internacional de fertilidad de suelos (1997), el nitrógeno es requerido por las plantas para la síntesis de la clorofila y al ser parte de la molécula de la clorofila está involucrado en el proceso de fotosíntesis. La carencia de nitrógeno y por ende la consecuencia de la carencia de clorofila 54 no

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permite que la planta utilice la luz solar como fuente de energía en el proceso de la fotosíntesis y la planta pierde la habilidad de ejecutar funciones esenciales como la absorción de nutrientes y otros procesos metabólicos. El nitrógeno es un componente de las vitaminas y los sistemas de energía en la planta. Es también un componente esencial de los aminoácidos, los cuales forman proteínas, por lo tanto, el nitrógeno es directamente responsable del incremento del contenido de proteínas.

El mismo autor, describe que cuando el nitrógeno es insuficiente, las semillas y las partes vegetativas de la planta tienen bajo contenido de proteínas, por lo tanto, también influyen en el contenido nutrimental. El maíz fertilizado adecuadamente con nitrógeno tendrá un contenido menor de humedad en el grano a la cosecha que aquel maíz con insuficiencia de este nutriente.

Una adecuada nutrición se debería alcanzar, comparando las curvas de absorción de suelos y los análisis presentados en este documento y por diferencias valorar la cantidad de nitrógeno que se necesita en el cultivo. Tanto las fuentes sintéticas como orgánicas constituyen buenas fuentes del nutriente, pero se debe valorar la relación beneficio vs costo de los agroinsumos para decidir la fuente.

Así mismo una buena opción es la adopción de cultivos combinados con leguminosas, como el fréjol, habas; lo cual ayuda a la fijación del nitrógeno y posterior absorción del cultivo asociado de este nutriente.

La mineralización descompone la materia orgánica y la adición de fertilizantes sintéticos producen iones H+ que acidifican el suelo, por ende es necesario evaluar le pH de los suelos previo a la preparación del suelo, con el objetivo de evaluar la necesidad de encalar el suelo.

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Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

Figura 16. Mapa de nitrógeno.

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0,25

% Nitrógeno

0,2

0,15 y = 0,0003x + 0,0353 R² = 0,054 0,1

0,05

M1 M4 M7 M10 M13 M16 M19 M22 M25 M28 M31 M34 M37 M40 M43 M46 M49 M52 M55 M58 M61 M64 M67 M70 M73 M76 M79 M82 M85 M88 M91 M94 M97 M100

0

Muestra

Figura 17. Nitrógeno en porcentaje de los suelos de la parroquia La Victoria.

4.3.3

FÓSFORO

De acuerdo a los datos obtenidos con base en la muestra de suelo y análisis en laboratorio (anexo 1), que se presentan en las figuras 18 y 19, se observa que el promedio es de14.78 mg/kg de fósforo; el cual muestra un parámetro de nivel “MEDIO” conforme a la recomendación de la mayoría de cultivos. Según los valores promedio obtenidos por Vargas (2012), los valores de este estudio son similares ya que se obtuvo 14.90 mg/kg de promedio de este nutriente.

Según Torres en el Manual Internacional de fertilidad de suelos (1997) la mayoría de los cultivos tienen problemas para conseguir suficiente de este nutriente. La deficiencia de P podría ser más limitante para la producción de cultivos en el mundo que otras deficiencias, toxicidades y enfermedades. Un reciente resumen de información sobre el contenido de nutrientes en el suelo indica que muchas áreas del mundo tienen un porcentaje significativo de suelos con contenidos

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Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

medianos a bajos en fósforo. Por lo cual se asume que uno de los principales aportes nutricionales que se deben aportar en cualquier cultivo en la zona de estudio es el fósforo, obviamente con un análisis de suelo previo, pero es de recalcar que en promedio este nutriente obtuvo rangos MEDIOS en la zona de estudio.

El mismo autor, menciona que el fósforo desempeña un papel importante en la fotosíntesis, la respiración, el almacenamiento y transferencia de energía, la división y crecimiento celular y otros procesos que se llevan a cabo en la planta.

Además, promueve la rápida formación y crecimiento de las raíces. Mejora la calidad de la fruta, hortalizas y granos y es además vital para la formación de la semilla, está involucrado en la transferencia de características hereditarias de una generación a la siguiente.

Una adecuada nutrición se debería alcanzar, comparando las curvas de absorción de suelos y los análisis presentados en este documento y por diferencias valorar la cantidad de fósforo que se necesita en el cultivo. Tanto las fuentes sintéticas como orgánicas constituyen buenas fuentes del nutriente, pero se debe valorar la relación beneficio vs costo de los agroinsumos para decidir la fuente. La incorporación de materia orgánica es una fuente óptima, debido que se ha demostrado que los compuestos orgánicos en el suelo ayudan a retrasar las reacciones de fijación de P.

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Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

Figura 18. Mapa de fósforo.

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Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

300

250

mg/kg Fósforo

200

150

100

y = -0,2351x + 26,554 R² = 0,0495

50

M1 M4 M7 M10 M13 M16 M19 M22 M25 M28 M31 M34 M37 M40 M43 M46 M49 M52 M55 M58 M61 M64 M67 M70 M73 M76 M79 M82 M85 M88 M91 M94 M97 M100

0

Muestra

Figura 19. Fósforo representado en mg/kg, de los suelos de la parroquia La Victoria.

4.3.4

POTASIO

Conforme a los datos obtenidos con base en la muestra de suelo y análisis en laboratorio (anexo 1), que se presentan en las figuras 20 y 21, se observa que el promedio es de 0.66 cmol/kg de potasio; el cual muestra un promedio “ALTO” conforme a la recomendación de la mayoría de cultivos. En suma, la gran mayoría de los suelos de la zona no requieren de adopción de enmiendas porque los contenidos nutrimentales de potasio son altos, pero se debería también evaluar las curvas de absorción de nutrientes de cada cultivo. En contraste a esto Vargas (2012) menciona que en promedio en la zona de Lasso Cotopaxi, existen 0.23 cmol/kg; pero puede deberse a la gran absorción de nutrientes que hacen las plantas de pino que se evaluaron en este estudio.

De acuerdo a lo manifestado por Torres en el Manual Internacional de fertilidad de suelos (1997), el potasio (K) es absorbido (del suelo) por las plantas en forma iónica (K+). A diferencia del nitrógeno y el fósforo, el potasio no forma compuestos 73

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orgánicos en la planta. Su función principal está relacionada fundamentalmente con muchos y variados procesos metabólicos, en especial para la fotosíntesis.

Cuando existe deficiencia de K, la fotosíntesis se reduce y la respiración de la planta se incrementa. Estas dos condiciones (reducción en la fotosíntesis e incremento en la respiración), presentes cuando existe deficiencia de K, reducen la acumulación de carbohidratos, con consecuencias adversas en el crecimiento y producción de la planta. Conforme a los datos obtenidos en los análisis de suelos, se prevé no realizar enmiendas de fertilización para incorporar este nutriente, salvo en las zonas específicas donde los rangos son bajos, conforme a los resultados de la tabla 1.

Figura 20. Mapa de potasio.

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2,5

2

cmol/kg Potasio

y = 5E-05x + 0,659 R² = 1E-05 1,5

1

0,5

M1 M4 M7 M10 M13 M16 M19 M22 M25 M28 M31 M34 M37 M40 M43 M46 M49 M52 M55 M58 M61 M64 M67 M70 M73 M76 M79 M82 M85 M88 M91 M94 M97 M100

0

Muestra

Figura 21. Potasio representado en cmol/kg, de los suelos de la parroquia La Victoria.

4.3.5

POTENCIAL HIDRÓNEO (pH)

De acuerdo a los datos obtenidos con base en la muestra de suelo y análisis en laboratorio (anexo 1), que se presentan en la figura 22 y 23, se observa que el promedio de pH es de 7.53; el cual acorde a los rangos de pH es neutro. Los valores de pH de la zona contrastan a los obtenidos por Vargas en (2012), en el cual evaluó el pH de varios lotes de pino (Pinus radiata) en la zona de Lasso ubicado aproximadamente unos 22 km de la zona de estudio, en donde obtuvo valores promedios de 6.9 de pH. Esto debido principalmente a que son zonas en donde se hacen labores de fertilización con nitrógeno, lo cual acidifica el suelo.

Torres, en el Manual Internacional de fertilidad de suelos (1997), manifiesta que el pH del suelo mide la actividad de los iones hidrógeno (H+) y se expresa en términos logarítmicos. El significado práctico de la expresión logarítmica del pH es que cada cambio de una unidad en pH representa un cambio de una magnitud

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diez veces mayor en la acidez o alcalinidad del suelo. Así, por ejemplo, un suelo con pH de 6.0 tiene diez veces más actividad de iones (H+) que uno de pH 7.0.

El requerimiento de pH, de la mayoría de cultivos es 7.0 o algo menor; así mismo esta característica química del suelo aumenta o disminuye la capacidad de absorción de los nutrientes del suelo por parte de las plantas, por lo cual esta característica es muy importante a la hora de establecer un cultivo. La necesidad en encalar el suelo, se lo debe observar previo a la preparación del suelo. Es de recalcar que cuando se incorpora nitrógeno, sea cual sea la fuente; acidifica el suelo.

Figura 22. Mapa de pH.

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10

y = -0,0014x + 7,6042 R² = 0,0017

9 8 7

pH

6 5 4 3 2 1

M1 M4 M7 M10 M13 M16 M19 M22 M25 M28 M31 M34 M37 M40 M43 M46 M49 M52 M55 M58 M61 M64 M67 M70 M73 M76 M79 M82 M85 M88 M91 M94 M97 M100

0

Muestra

Figura 23. pH de los suelos de la parroquia La Victoria.

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CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES “El sabio no dice nunca todo lo que piensa, pero siempre piensa todo lo que dice (Aristóteles)”

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5.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La demarcación de las características físicas y químicas del suelo de la parroquia La Victoria, cantón Pujilí, provincia de Cotopaxi en Ecuador, con referencia en el mapa de textura de suelos, se desprende que existen alrededor de 1,074 ha con textura arenosa (gruesa), 606 ha con textura franca (media) y 328 ha con textura arcilloso arenosa (fina). De acuerdo a los datos obtenidos con base en la muestra de suelo y análisis en laboratorio, se observa que el promedio es de 0.098% de materia orgánica; el cual muestra un promedio sumamente bajo conforme a la recomendación de la mayoría de cultivos. El promedio de pH es de 7.53; el cual acorde a los rangos de pH es neutro.

Con referencia a los aspectos edafológicos la parroquia La Victoria, cantón Pujilí, provincia de Cotopaxi en Ecuador presenta una mayoría de suelos de tipo ENTISOL con alrededor de 1,700 ha, en menor cantidad los MOLLISOLES con 270 ha y apenas 0.3 ha con INCEPTISOLES. Los resultados que se obtienen del análisis de pendientes arroja que existen unas 498 ha con pendientes de entre 05%, 454 ha con pendientes de entre 6-12%, 24 ha con pendientes del 13-25 %, 392 ha entre 26-50%, 554 ha con pendientes de entre 51 - 70% y 3 ha con pendientes superiores al 70 %. Con referencia al uso de los suelos existentes en el sector, se determinó que un 35% del suelo se caracteriza por tener cultivos de cereales como maíz suave seco, avena, trigo; un 38% lo ocupan los pastizales de ryegrass, avena forrajera, alfalfa, trébol y kikuyo; alrededor del 10% lo ocupan cultivos de papas y tubérculos andinos varios. Un 13% lo comprenden plantaciones forestales consolidadas en conjunto con páramos diversos y el 4% restante lo comprenden vegetación de tipo arbustivo. Una de las características más relevantes es el bajo nivel hídrico que presenta la zona ya que el rango de precipitaciones al año es de 500 a 700 mm, el cual es muy bajo para la mayoría de cultivos.

De acuerdo a los datos obtenidos con base en la muestra de suelo y análisis en laboratorio, se observa que el promedio es de 0.916% de nitrógeno; el cual

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Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

muestra un promedio “BAJO” conforme a la recomendación de la mayoría de cultivos. Así mismo que se observa que el promedio es de 14.78 mg/kg de fósforo; el cual muestra un promedio “MEDIO” conforme a la recomendación de la mayoría de cultivos. Y finalmente se observa que el promedio es de 0.66 cmol/kg de potasio; el cual muestra un promedio “ALTO” conforme a la recomendación de la mayoría de cultivos Se recomienda usar las tablas y gráficas de los niveles nutrimentales de suelos, para el caso se requiera incorporar un cultivo en los suelos de la zona, ya que con el presente estudio se tiene una amplia cobertura de la realidad nutrimental de los suelos, esto adicionado a un correcto uso del recurso agua, logrará mejores resultados en cada uno de los cultivos.

Así mismo se debería investigar sobre la característica nutrimental de micronutrientes en la zona, para junto a este documento; ser la guía básica para la elección de un cultivo en la zona de estudio.

Para el caso de la zona de estudio, se recomienda para la zona alta, la incorporación de flora silvestre endémica para evitar la erosión hídrica y eólica de los suelos, entre las especies nativas de la zona se recomiendan el pumamaqui (Oreopanax ecuadorensis), la cual es una especie arbustiva endémica del Ecuador, perteneciente a la familia araliácea del orden apiales, árbol de papel (Polylepis incana), paja (Stipa ichu); los cuáles son especies que permiten retener agua y evitar la erosión hídrica; así mismo las autoridades de regulación de la actividad forestal, agropecuaria y ambiental deben establecer zonas de mitigación basándose en los datos de erosión y pendientes presentados en este documento.

En tanto para la zona baja de la parroquia, acorde a los datos analizados, se recomienda implantar cultivos no tan exigentes en nitrógeno como pasturas, papas, brócoli. Y en el caso del cultivo de maíz suave seco el cual es el predominante en la zona, se deben hacer enmiendas como incorporación de abonos verdes, fertilización sintética con asesoramiento calificado, asociación de cultivos con leguminosas que conlleven a elevar el nivel de nitrógeno al suelo, para con ello alcanzar mejores rendimientos.

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Dada la carencia de agua en la zona por falta de canales de riego y por presentar rangos de precipitación muy bajos, se recomiendan cultivos como la tuna, chocho, romero, lavanda, salvia, así como variedades de maíz, trigo y cebada nuevas adaptadas a condiciones secas.

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CAPÍTULO VI: BIBLIOGRAFÍA “Dime y lo olvido, enséñame y lo recuerdo, involúcrame y lo aprendo “ (Benjamin Franklin)

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BIBLIOGRAFÍA

Aldana, A., y Bosque, J. (2008). Cartografía de la cobertura/uso de la tierra del Parque Nacional Sierra de La Culata, estado Mérida-Venezuela (Vol. 2).

Mérida, Venezuela: Revista geográfica venezolana.

Aronoff, S. (1989). Geographic information systems. A management perspective.

Ottawa, Canadá: WDL Publications.

Basantes, E. (2015). Manejo de cultivos andinos del Ecuador. Sangolquí, Pichincha, Ecuador: Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Bocco, G., Mendoza, M., & Masera, O. (2001). Bocco, G., Mendoza, M., y Masera, O. R. (2001). La dinámica del cambio del uso del suelo en Michoacán: Una propuesta metodológica para el estudio de los procesos de deforestación.

Investigaciones geográficas, 44, 18-36.

Bosque, J. (1992). Sistemas de Información Geográfica. Madrid, España: Rialp.

Calvache, M. (2010). Manejo del Agua de Riego en Zonas de Ladera. Quito, Ecuador: Eidos.

Calvache, M. (2015). Los suelos del Ecuador. In VII Congreso Latinoamericano de Agronomía, 15.

Cámara, R. (1983). El uso de datos Landsat en el monitoreo forestal. Ciencia Forestal, 8(44), 42-63.

Carmona, A., y Monsalve, J. (15 de 09 de 2011). Sistemas de Información Geográficos.

Recuperado el 25 de 1 de 2019, de htpp://www.monografiasc.com/trabajos/gis/gis.shtml.

Cespedes, C., y Millas, P. (2017). Relevancia de la materia orgánica en el suelo.

Santiago de Cuile, Chile: INIA. Chuvieco, E. (1991). Fundamentos de teledetección espacial (Vol. 52). Madrid, España: Estudios Geográficos.

Ecuador. (2008). Constitución de la República del Ecuador. Montecristi, Ecuador: Asamblea Nacional.

Fallas, J. (2008). Proyecciones cartográficas y datum. Heredia, Costa Rica: Laboratorio de teledetección y sistemas de información geográfica.

GAD Parroquial La Victoria. (01 de 01 de 2018). Plan de Ordenamiento Territorial del GAD Parroquial La Victoria. Obtenido el 18/01/2019 de https://lavictoria.gob.ec/cotopaxi/situacion-geografica/ Hofmann, P., Strobl, J., y Nazarkulova, A. (2011). Mapping green spaces in Bishkek—how reliable can spatial analysis be remote sensing (Vol. 3).

83

Caracterización de la fertilidad de suelos de la Parroquia La Victoria, cantón Pujilí de la provincia de Cotopaxi, Ecuador 2019.

Londres, Inglaterra: Institute of Education, University of London and International Geographical Union Commission on Geographical Education.

Jaramillo, L., y Antunes, A. (2018). Detección de cambios en la cobertura vegetal mediante interpretación de imágenes Landsat por redes neuronales artificiales (RNA) Caso de estudio: Región Amazónica Ecuatoriana. Revista de teledetección, 33-46.

Krarup, C., y Álvarez, X. (2011). Requerimientos y variedades de brócoli para agroindustria de congelados.

Lalama, M. (1971). Estudio de la acción génica en cinco características de calidad en trigo estimada por cruzamientos dialélicos entre ocho progenitores. DF. México, México: Colegio de Posgraduados Chapingo.

León, Y. (2002). Material de apoyo sensores remotos. Recuperado el 2019 de 03 de 23, de http://percepcion-remota. intec.edu.do/Material de apoyo sensores remotos. pdf.

Moreno- Ramón, H., Márquez, A., Ibañez, S., y Gisbert, J. (2015). Wetland soils under rice management and seawater intrusion: Characterization and classification (Vol. 2). Madrid, España: Spanish Journal of Soil Science.

Paruelo, J., Guerschman, J., y Verón, S. (2005). Expansión agrícola y cambios en el uso del suelo. Ciencia Hoy, 15, 14-23.

Rendón, A. (2018). Análisis agro socioeconómico del cultivo de brócoli (Brassica Oleracea L. Var italica) con fines de exportación, en la provincia de Cotopaxi, para determinar la realidad actual del sector. Sangolquí, Ecuador: Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Schott, C. (1998). Formes d'érosion observées dans la région de La Libertad, El Ángel (Carchi). Dijon, Francia: DESS de l'Université de Dijon.

Sipa. (2018). Informe Situacional del cultivo de maíz suave. Recuperado el 23 de mayo de 2019, de http://sipa.agricultura.gob.ec/index.php/maiz/boletinessituacionales-maiz-ecuador Soria, J., Ortiz, C., Islas, F., y Volke Haller, V. (2000). Sitios de ocurrencia y predicción de rendimientos de maíz a través de índices de vegetación de imágenes de satélite. Terra Latinoamericana, 1, 18.

Strobl, J., y Nazarkulova, A. (2011). Geospatial Platform on the Cloud: Mapping, Sharing, Communicating. Viena, Austria: University of Salzburg.

Torres, V. (1997). MANUAL INTERNACIONAL DE FERTILIDAD DE SUELOS (Primera ed.). México: INPOFOS. Vargas, C. (2012). Caracterización Físico-Química de Suelos en Plantaciones de Pinus radiata en ACOSA, parroquia Lasso. Latacunga, Cotopaxi, Ecuador:

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Escuela Superior Politécnica de Chimborazo.

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ANEXOS “Dar el ejemplo no es la principal manera de influir sobre los demás; es la única manera.

(Albert Einstein)”

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1. Análisis de suelo realizado en el Laboratorio de Suelos de AGROCALIDAD Tumbaco.

100 muestras

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2.- Fotografías de la toma de muestras de suelo.

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