RESUMEN El algodón es un cultivo de gran importancia económica en todo el mundo. En Colombia las siembras han aumentado en los últimos años; no obstante, existen prácticas agronómicas que favorecen la degradación del suelo. El objetivo del trabajo fue evaluar la respuesta morfofisiológica y productiva de cuatro variedades de algodón, bajo el efecto de dos sistemas de labranza en condiciones de Armero-guayabal, Colombia. La investigación se realizó en el Centro Universitario Regional Norte (CURDN) de la Universidad del Tolima. El diseño experimental fue en parcelas subdivididas con bloques al azar con cuatro repeticiones. En la parcela principal se ubicó una labranza mínima (LM) y otra tradicional (LT) (reducida para LM usando arado de cincel y una labranza con volteo del suelo, con uso de rastra y rastrillo para LT). Las variedades manejadas fueron: RR, Nuopal RR, FM 9063 y FM9171Bt (Bacillus thuringiensis). Los resultados se sometieron al Análisis de Varianza (ANOVA) y pruebas de comparación de medias de Tukey y Bonferroni (p≤0,05). Los procesos de rotación de gramíneas y oleaginosas, en manejos agronómicos a largo plazo, presentan cambios significativos en la fertilidad potencial y efectiva edáfica, así como también, en los procesos de conservación, calidad y salud del suelo, en una zona históricamente con problemas edáficos en prácticas deficientes de laboreo.

ABSTRACT Cotton is a crop of great economic importance throughout the world. In Colombia, plantings have increased in recent years; however, there are agronomic practices that favor soil degradation. The objective of the work was to evaluate the morphophysiological and productive response of four cotton varieties, under the effect of two tillage systems under conditions of Armero-guayabal, Colombia. The research was conducted at the North Regional University Center (CURDN) of the University of Tolima. The experimental design was sub-divided plots with randomized blocks with four replications. In the main plot, a minimum tillage (LM) and a traditional one (LT) were located (reduced for LM using a chisel plow and tillage with soil turning, with the use of a harrow and a rake for LT). The varieties managed were: RR, Nuopal RR, FM 9063 and FM9171Bt (Bacillus thuringiensis). The results were submitted to the Analysis of Variance (ANOVA) and Tukey and Bonferroni tests for comparison of means (p≤0.05). The processes of rotation of grasses and oilseeds, in long-term agronomic management, present significant changes in the potential and effective edaphic fertility, as well as in the processes of conservation, quality and health of the soil, in an area historically with edaphic problems in poor tillage practices.

RESUMEN El aumento de los procesos de salinización de los suelos es una problemática de importancia debido al condicionamiento para la agricultura. En Argentina una zona susceptible se encuentra en el SE de la provincia de Córdoba. En la Pampa Húmeda, la principal fuente de sales es la napa freática. En el campo bajo estudio se localizan zonas marginales con presencia de sales en superficie. El objetivo del trabajo es evaluar el grado de salinización del ambiente e identificar especies viables para una futura fitorremediación, a través del estudio del comportamiento germinativo de especies tolerantes a ciertos rangos de salinidad. Se tomaron muestras de suelo y agua subterránea, en tres sub-ambientes del bajo salino. Se analizó conductividad eléctrica (CE) en pasta de saturación y pH1:2,5 en suelo, pH y CE del agua subterránea. Se realizaron ensayos de germinación con agua subterránea, con las especies: Festuca arundinacea, Thynopyrum ponticum, Lolium multiflorum, Hordeum vulgare y Chenopodium quinoa. Los suelos presentaron pH ligeramente alcalino y CE>2dS m-1, alcanzando valores extremos de 20,9dS m-1 en superficie; la napa freática utilizada estaba a 60 cm de profundidad, con una CE de16,8 dS m-1. La capacidad germinativa fue mayor al 80% para L. multiflorum, F. arundinacea y Ch. quinoa; H. vulgare igual a 67% y Th. Ponticum 50%. Se observó retraso en la germinación según un gradiente de concentraciones salinas. Para la recuperación del ambiente podría utilizarse una mezcla de L. multiflorum, F. arundinacea y Th. ponticum. En ambientes de alta salinidad Ch. quinoa resulta prometedora como especie productora de alimentos.

ABSTRACT The increase in the salinization processes of the soils is an important problem because it conditions agriculture. In Argentina, a susceptible zone is found in the SE of the province of Córdoba. In the Humid Pampa, the main source of salts is the groundwater. In the field under study, marginal areas with the presence of salts on the surface are located. The objective of this work is to evaluate the degree of salinization of the environment and identify viable species for future phytoremediation, through the study of the germinative behavior of species tolerant to certain ranges of salinity. Soil and groundwater samples were taken in three sub-environments of saline lowland soils. Electrical conductivity (EC) in saturation paste and pH1: 2.5 in soil, pH and EC of groundwater were analyzed. Germination tests were carried out with groundwater, using several species: Festuca arundinacea, Thynopyrum ponticum, Lolium multiflorum, Hordeum vulgare and Chenopodium quinoa. The soils presented slightly alkaline pH and EC>2 dS m-1, reaching extreme values of 20,9 dS m-1on the surface; groundwater used was at at 60 cm depth with EC = 16,8 dS m-1. The germination capacity was greater than 80% for L. multiflorum, F. arundinacea and Ch. Quinoa; equal to 67% and 50% for H. vulgare and Th. ponticum respectively. Germination delay was observed according to a gradient of salt concentrations. For the recovery of the environment investigated a mixture of L. multiflorum, F. arundinacea, and Th. ponticum could be used. In high salinity environments Ch. quinoa shows promising as a food-producing species.

Resumen Introducción. Los procesos de degradación del suelo están asociados principalmente a malas prácticas y cambios en su uso. Generar indicadores que permitan conocer el estado del suelo es necesario para buscar alternativas que permitan mejorar la calidad del suelo. Objetivo. Evaluar algunos indicadores edáficos en diferentes sistemas de ganadería bovina tradicionales en el Caribe Colombiano. Materiales y métodos. Se colectaron muestras de suelo de 72 fincas por triplicado, para un total de 216 muestras, distribuidas en los 6 departamentos (Córdoba, Sucre, Bolívar, Atlántico, Cesar y Magdalena). Se evaluaron propiedades físicas y químicas del suelo con el fin de identificar los principales indicadores y construir los índices de calidad de suelo. Resultados. Se evidenciaron procesos de compactación en todas las fincas evaluadas, con valores de densidad aparente superiores a 1,4 g.cm-3, con predominio de texturas mediadas a finas (franco). Se encontraron valores de materia orgánica por encima de 2% en los departamentos de Córdoba (3,18±0,99%) y Bolívar (3,10±01,55%), contrario a lo identificado en Atlántico, Cesar y Magdalena con contenidos inferiores a 2%. La capacidad de intercambio catiónico efectivo (CICe) presentó valores superiores a 20 cmol(+).kg-1en la gran mayoría de los suelos evaluados, excepto los valores registrados en las fincas ubicadas en el departamento de Cesar. Los contenidos de P, S, Ca, Mg y K fueron altos en todas las fincas evaluadas. El índice de calidad del suelo está determinado por las propiedades químicas (pH, capacidad de intercambio catiónico y conductividad eléctrica). Conclusiones. Se reconocieron procesos de compactación relacionados con altos valores de densidad aparente y bajo contenido de poros totales. El manejo de suelo bajo los sistemas ganaderos es determinante en la cuantificación del índice de calidad de suelo.

Abstract Introduction. Soil degradation processes are mainly associated with poor management practices and changes in its use. Indicators that allow knowing the state of the soil is required to seek for alternatives that will help to improve soil quality. Objective. To evaluate some edaphic indicators in different traditional bovine livestock systems in the Colombian Caribbean. Materials and methods. Soil samples in triplicate were collected from 72 farms distributed in 6 departments (Cordoba, Sucre, Bolivar, Atlantico, Cesar and Magdalena), for a total of 216 samples. Soil physical and chemical properties were evaluated in order to identify the main indicators to develop a soil quality index. Results. Compaction processes were evident in all the evaluated farms with bulk density values higher than 1.4 g.cm-3with a predominance of medium to fine textures (loam). Organic matter values above 2% were found in the departments of Cordoba (3.18±0.99%) and Bolívar (3.10±01.55%), contrary to what was identified in Atlantico, Cesar, and Magdalena with contents below to 2%. The effective cation exchange capacity presented values higher than 20 cmol(+).kg-1in most of the soils, except for the values registered in the farms located in the department of Cesar. The contents of P, S, Ca, Mg and K were high in all the evaluated farms. Soil quality index is determined by the chemical properties (pH, cation exchange capacity and electrical conductivity). Conclusions. Compaction processes related to high bulk density values and low total pore content were recognized. Soil management under the livestock systems is decisive in the quantification of the soil quality index.

Abstract The Yalahau region of northern Quintana Roo, Mexico, contains abundant freshwater wetlands and a history of Maya occupation that spans nearly 3000 years. The highest regional population levels occurred during the Late Preclassic period, from ca. 100 BC to AD 350/450. The Maya constructed rock alignments crossing wetland swales, and these have been hypothesized as features used to trap soil and water for production of food and useful biological resources such as periphyton. Paleoenvironmental studies from a wetland in the eastern part of the region suggested that occupation of the Yalahau region, and manipulation of the wetlands, corresponded to a period when the water table was lower than in modern times, creating wetland ecosystems that were most productive for cultivation. This paper presents results that apply this model at the regional scale (in wetlands in other parts of the region). Thirty short soil cores were collected from 12 wetlands across the region. For this project, 5 cores from 4 wetlands were selected for analyses including micromorphology and radiocarbon dating. Thin sections studied under petrographic microscope were used to identify the various types of features present in the core sequences including carbonates, organic matter, shell, pyrite, gypsum, and pore space. In each core, it was possible to distinguish an upper unit dominated by biogenic-micritic carbonate and a lower unit characterized by a variety of unique soil features such as sparitic calcite crystals, pyrite, gypsum, and gleyic properties. Based on this, it is suggested that while modern soil forming processes are fairly uniform across the region and controlled by regular annual flooding (~7 months of >1m deep flooding each year), in the past (Preclassic period), flooding was less regular and wetland environments were more swampy and varied. Furthermore, it is suggested that the Preclassic depressions encountered by the Maya were a prime agricultural resource that allowed the region to flourish during the Late Preclassic period. However, as flooding became more regular at the end of the Preclassic period, the region was abandoned, only to be reoccupied in the Late Postclassic when wetlands were exploited for aquatic resources rather than for agriculture.

Resumen La región de Yalahau al norte de Quintana Roo, México, contiene abundantes humedales de agua dulce y una historia de ocupación Maya que abarca casi 3000 años. Los mayores niveles de población regional ocurrieron durante el periodo Preclásico tardío, del 100 AC al 350/450 DC. Los Mayas construyeron alineamientos rocosos cruzando los pantanos, y se ha hipotetizado que estas características funcionaron para atrapar suelos y agua para la producción de alimento y para el uso de recursos biológicos como el perifiton. Los estudios paleoambientales de un humedal de la porción oriental de la región sugieren que la ocupación de la región de Yalahau y la manipulación de los humedales, corresponden con un periodo cuando el manto freático fue menor que en tiempos modernos, creando ecosistemas de humedal que eran más productivos para el cultivo. Este trabajo presenta resultados que aplican este modelo a escala regional (en humedales en otras partes de la región). Treinta pequeños núcleos de suelo fueron colectados de 12 humedales a lo largo de la región. Para este Proyecto, 5 núcleos de 4 humedales fueron seleccionados para los análisis que incluyen micromorfología y fechamiento por radiocarbono. Las láminas delgadas, estudiadas bajo el microscopio petrográfico, fueron usadas para identificar los varios tipos de características presentes en los núcleos, incluyendo carbonatos, materia orgánica, conchas, pirita, yeso y espacio poroso. En cada núcleo, distinguimos una unidad superior dominada por carbonato micrítico biogénico y una unidad inferior caracterizada por una variedad de características de suelo únicas, como cristales esparíticos de calcita, pirita, yeso y propiedades gléycas. Basado en esto, se sugiere que mientras que los procesos formadores del suelo moderno son claramente uniformes a lo largo de la región y controlados por la inundación anual regular (~7 meses de >1 m de profundidad de inundación cada año), en el pasado (periodo Preclásico), la inundación era menos regular y los ambientes de humedal fueron más pantanosos y variados. Además, se sugiere que las depresiones del Preclásico encontradas por los Mayas, fueron un recurso agrícola de calidad que permitió el florecimiento de la región durante el Preclásico tardío. Sin embargo, como la inundación se volvió más regular al final del periodo Preclásico, la región fue abandonada, solo para ser re-ocupada en el Postclásico tardío, cuando los humedales fueron explotados para recursos acuáticos, más que para la agricultura.

Fires constitute disturbances of very diverse origin and varied implications. In addition to the effects on vegetation, fires can affect the components and properties of soils. Changes in soils, in turn, tend to increase erosion processes, sediment transport and, as a consequence, floods. Most of the studies on edaphic fire impacts have been focused on the effects on organic matter and other chemical properties and to a lesser extent on the effects on physical and mineralogical properties. The purpose of this work has been to review the state of the art in the literature on the latter effects that have been less explored. It has been found that the soil depth affected, as well as the magnitude of the changes, depend on the fire intensity and the temperature thresholds of its organic and mineral components. The physical characteristic of the soil most affected by fire is the structure or organization of aggregates. Likewise, increases in hydrophobicity occur in burned soils. Both effects modify, in turn, the water properties of the soils, reducing the infiltration and increasing the risks of erosion. Longterm heating at elevated temperatures can lead to microaggregation of the mineral particles, resulting in the generation of coarser pseudo-textures in the surface horizon. Under these conditions, clay minerals are also affected, with a decrease in kaolinite content and transformation of the expandable minerals. Although studies are scarce, modifications have also been observed in iron oxy-hydroxides, including modifications in magnetic properties in the topsoil. Effects on iron compounds may lead to changes in soil color, which may be indicative of fire intensity. Recent works also show the cracking of grains of the sand fraction as a consequence of the repetition of high temperature fires. This review highlights research needs regarding the effects of fire on inorganic soil components, which were less considered up to present. The synthesis carried out often shows contradictory results among the different works, which is due to the different constitutive properties of the soils, the different types of fires and their multiple combination possibilities.

Los incendios constituyen disturbios de muy diverso origen y variadas implicancias. Además de los efectos sobre la vegetación, pueden afectar los componentes y las propiedades de los suelos. Las modificaciones en los suelos, a su vez, suelen incrementar los procesos de erosión, de transporte de sedimentos y, como consecuencia de lo anterior, también de inundaciones. La mayor parte de los estudios sobre los impactos edáficos del fuego han tenido como objeto los efectos sobre la materia orgánica y otras propiedades químicas y, en menor medida, los efectos sobre las propiedades físicas y mineralógicas. El propósito de este trabajo fue revisar el estado del arte en la literatura sobre estos últimos efectos, que han sido menos explorados. Se ha encontrado que la profundidad de suelo afectada, así como la magnitud de los cambios, dependen de la intensidad del fuego y de los umbrales de temperatura de sus componentes orgánicos y minerales. La característica física del suelo más afectada por el fuego es la estructura u organización de agregados. Asimismo, en los suelos quemados se verifican incrementos de la hidrofobicidad. Ambos efectos modifican, a su vez, las propiedades hídricas de los suelos, disminuyendo la infiltración e incrementando los riesgos de erosión. El calentamiento de larga duración a temperaturas elevadas puede generar una microagregación de las partículas minerales, dando como resultado la generación de pseudo-texturas más gruesas en el horizonte superficial. En esas condiciones son afectados los minerales de arcilla, habiéndose verificado la disminución del contenido de caolinita y la transformación de los minerales expandibles. Si bien los estudios son escasos, también se han constatado modificaciones en los oxi-hidróxidos de hierro, incluyendo modificaciones de las propiedades magnéticas en la capa superficial del suelo. Los efectos en los compuestos de hierro pueden generar modificaciones del color del suelo, las que pueden ser indicativas de la intensidad del fuego. Trabajos recientes muestran también la fracturación de granos de la fracción arena como consecuencia de la repetición de incendios de alta temperatura. Esta revisión pone de manifiesto las necesidades de investigación respecto a los efectos del fuego sobre los componentes inorgánicos del suelo, hasta el presente menos tenidos en cuenta. La síntesis realizada muestra resultados a menudo contradictorios entre los distintos trabajos, lo cual obedece a las diferentes propiedades constitutivas de los suelos, los distintos tipos de incendios y a sus múltiples posibilidades de combinación.

Soil total (COT) and particulate (COP) organic carbon (C) contents decrease over the years under cropping. Its variation affects many soil processes that determine soil productivity (e.g. nitrogen (N) supply). COT and COP changes depend on the balance between C input and loss. For mollisols of the southeastern region of Buenos Aires province, it was hypothesized that: 1) COT and COP content decrease in the arable layer and vary as a function of the crop sequence regardless of the tillage system (SL), ii) COP content depends on the immediate preceding crop residue characteristics, and iii) changes in COT and COP are related to the soil N supplying capacity, regardless of the SL and crop sequence. Total organic C and COP were determined in soil samples taken annually at 0-5 cm and 5-20 cm depths in a long-term experiment in Balcarce between 2005 and 2011. The experiment comprised two SL (conventional (LC) and no-till (SD) and three crop sequences (with three alternatives (Series) for each one), including corn (M), wheat (T) and soybean (S): MMT, MST y SST. Corn and T were fertilized with N (FN). There were differential decreases in COT and COP among SL (no decrease under SD and decreases of 0.34 and 0.39 Mg ha-1 yr-1 under LC, respectively) only at the 0-5 cm layer. In the whole arable layer COT and COP decreased over the years under cropping (0.30 and 0.26 Mg ha-1 yr-1, respectively), regardless of the SL. No differential COT nor COP decrease was detected related to crop sequences, regardless of the SL. Neither was there an effect of the immediately preceeding crop residue characteristics on COP content. Likewise, COT and COP showed similar dynamics than reported for NAN. Relationships between NAN and COT and NAN and COP were significant although with low R² (0.55 and 0.57 (0-5 cm), 0.09 and 0.10 (5-20 cm), 0.18 and 0.17 (0-20 cm), respectively). Frequency and rate of FN may have masked the expected effects of the amount of residue C input on COT and COP and, besides, on the relationship of these two variables and NAN. Nitrogen fertilization affects organic material decomposition and transformation dynamics. The experimentally obtained evidences did not support the posed hypotheses.

Los contenidos de carbono (C) orgánico total (COT) y particulado (COP) del suelo disminuyen con los años bajo agricultura y su variación afecta muchos procesos edáficos que determinan la productividad (e.g. la provisión de nitrógeno (N)). Las variaciones de COT y COP son dependientes del balance entre los aportes y la pérdida de C del suelo. Se hipotetiza que en molisoles del Sudeste Bonaerense: i) los cambios en COT y COP en la capa arable, son más dependientes del aporte carbonado de la secuencia de cultivos utilizada que del sistema de labranza (SL) empleado, ii) el contenido de COP es dependiente de las características de los residuos devueltos por el cultivo antecesor inmediato, y iii) las variaciones de COT y COP se relacionan con la capacidad del suelo de proveer N, independientemente del SL y de la secuencia de cultivos. Se determinaron el COT y el COP de muestras tomadas anualmente de 0-5 y 5-20 cm de un ensayo en Balcarce entre 2005 y 2011. El ensayo comprendió dos SL (convencional (LC) y siembra directa (SD)) y tres Secuencias de cultivos (con tres alternativas (Series) cada una), incluyendo maíz (M), trigo (T) y soja (S): MMT, MST y SST. El M y el T fueron fertilizados con N (FN). Hubo disminuciones diferenciales en COT y COP entre SL (sin disminución bajo SD y con disminuciones de 0,34 y 0,39 Mg ha-1 año-1 bajo LC, respectivamente) sólo en la capa de 0-5 cm. En la capa arable completa, aquellas variables disminuyeron con los años de agricultura (0,30 y 0,26 Mg ha-1 año-1, respectivamente), independientemente del SL. No se observó una disminución diferencial de COT ni de COP asociada a las combinaciones de cultivos, independientemente del SL. Tampoco se observó un efecto de las características del cultivo antecesor inmediato sobre el contenido de COP. Asimismo, el COT y el COP presentaron una dinámica similar a la reportada para NAN. No obstante, las relaciones entre NAN y COT y NAN y COP, si bien fueron significativas, presentaron bajos R² (0,55 y 0,57 (0-5 cm), 0,09 y 0,10 (5- 20 cm), 0,18 y 0,17 (0-20 cm), respectivamente). La FN (frecuencia, dosis) puede haber enmascarado los efectos esperados en la relación del COP y COT con el aporte de C por los residuos y, además, de aquéllas con el NAN, por afectar las condiciones de descomposición y transformación de los materiales orgánicos. Las evidencias reunidas no sostuvieron las hipótesis planteadas.

Summary: The Pedregal de San Angel Ecological Reserve at Ciudad Universitaria (PSAER-CU) has a fraction of the original lava spill of Xitle volcano and currently the soil and plant community are affected by the landscape fragmentation, construction waste filler (such as rubble and other materials) and irregular constructions. A description of the main physical properties of soil in sites with contrasting topography (open preserved and disturbed planes, rifts and hollows) was made. A significant effect of topography on edaphic properties was found. Organic matter fraction showed positive correlations with the percentages fractions of porosity, clay and moisture, and also showed negative correlations with the bulk and particle densities values, compaction, acidity and sand content. The percentage of organic matter was the most important attribute for the analysis classification of sites. The disturbed open plots followed a different edaphogenic path from the conserved sites and resembled Urbanosols. It is suggested the implementation of strategies aimed at achieving its ecological restoration. The soil classification corresponds to three probable orders: 1) Haplic Entisol by the recent geological age of deposition and currently underway pedogenesis processes; 2) Vitric Lithic Leptosol by the recurrence of magmatic rock outcrops and 3) Vitric Andosol by the nature of the parent material and textural predominance of sands. It is concluded that the soil of the PSAER-CU is incipient and currently the diagnostic horizons are in development process. Soil environmental importance lies in its capacity of water filtration and retention; its porosity and compaction allow it to be a seed bank and habitat of diverse insect species. Fragility of edaphic aggregates and the textural predominance of sand represented a latent erosion factor.

Resumen: La Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel de Ciudad Universitaria (REPSA-CU) alberga una fracción del derrame original de lava del volcán Xitle y actualmente el suelo y la comunidad vegetal son afectados por la fragmentación del paisaje, el depósito de residuos de relleno (como cascajo y otros materiales) y las construcciones irregulares. Se realizó una descripción de las principales propiedades físicas del suelo en sitios con topografía contrastante (planos abiertos conservados y perturbados, grietas y hondonadas). Se encontró un efecto significativo de la topografía sobre las propiedades edáficas. La materia orgánica mostró correlaciones positivas con la porosidad, la arcilla y la humedad; y mostró correlaciones negativas con la densidad aparente y real, la compactación, la acidez y el contenido de arena. El porcentaje de materia orgánica fue el atributo más importante para la clasificación y el ordenamiento canónico de los sitios. Los planos abiertos perturbados siguieron una trayectoria edafogénica diferente de los sitios conservados y asemejan Urbanosoles. Se sugiere la implementación de estrategias encaminadas a lograr su restauración ecológica. La clasificación del suelo de esta reserva corresponde a tres órdenes probables: 1) Entisol háplico, por la edad geológica de su deposición y los procesos de pedogénesis en curso; 2) Leptosol lítico vítrico, por la recurrencia de afloramientos rocosos lávicos de origen magmático y 3) Andosol vítrico por la naturaleza de su material parental y predominancia de arenas. Se concluye que el suelo de la REPSA-CU es incipiente y actualmente los horizontes de diagnóstico están en proceso de desarrollo. La importancia ambiental de su suelo radica en su capacidad de filtración y retención de agua; su porosidad y compactación le permiten ser un banco de semillas y hábitat de diversas especies de insectos. La fragilidad de los agregados edáficos y la predominancia textural de arena representaron un factor latente de erosión.

Abstract: There are recent technologies that can help counter soil degradation and sequester carbon. One is the application of biochar (biochar) to the soils. Biochar is a material produced by pyrolysis of waste biomass or organic waste from urban life. Mexico soils exhibit a strong physical, chemical and biological degradation, which has not been assessed in its proper dimension. Recent literature indicates positive experiences resulting from the application of biochar to the soil, generating an improvement of the physical, chemical and biological properties, which result in increased crop productivity. The biochar, a recalcitrant form of carbon incorporated into the soil, acts as a reservoir of long life of carbon, delaying its return to the atmosphere as CO2, a situation that would help to mitigate climate change. An additional benefit of this product is that the raw material for its production comes from a renewable source and municipal organic waste, which often constitute environmental pollution problems. The generation and soil application is a relatively recent technology or alternative, which has been little or not used in Mexico. Therefore, it is advisable to know more about it and its benefits. Little is known about the effect of the type of raw material used for the generation of biochar, the effect of the pyrolysis is used for production or the effect it has on plants, as well as the presence of substances that could be toxic to soil microorganisms or plants. To avoid unnecessary risks or adverse effects on its use, it is necessary to characterize the chemical and physical properties of different types of biochar and elucidating the effect of its application on soil properties and crops. The answers to the above questions and the effect of the application of biochar to soils of Mexico will serve to generate solid foundation and propose their use as practice for improvement and as a mechanism for carbon sequestration in the soil. The development of technological processes for making biochar, feasible to be implemented in Mexico, is a challenge for local technologists and a potential source of non-standard work, apart from the possibility of generating additional income to producers of agricultural and forestry sector and municipal entities that could transform organic waste into a product with commercial value. This paper is a review of the literature and some personal experiences of the authors.

Resumen: Los suelos de México exhiben una fuerte degradación física, química y biológica. Existen tecnologías para contrarrestar la degradación del suelo, ayudar a recuperar su fertilidad y secuestrar carbono, como la aplicación de biocarbón (biochar), que es un subproducto de la pirólisis de biomasa residual. Existen experiencias positivas derivadas de la aplicación de biocarbón al suelo, que generan una mejoría en sus propiedades físicas, químicas y biológicas, lo que se traduce en un aumento de la productividad de los cultivos. El biocarbón, por ser una forma recalcitrante de carbono, actúa como reservorio de larga duración de este elemento, retardando su retorno a la atmósfera como CO2, situación que contribuye a mitigar el cambio climático. Un beneficio adicional es que la materia prima para su producción proviene de residuos orgánicos, que a menudo causan problemas de contaminación ambiental. La generación de biocarbón y su aplicación es una alternativa tecnológica que ha sido poco o no empleada en México. El desarrollo de procesos tecnológicos para elaborar biocarbón, factibles de ser implementados en México, constituye un desafío para los tecnólogos locales. Adicionalmente, constituye una potencial fuente de trabajo, no convencional, para productores del sector agroforestal y entidades municipales, al generar ingresos extras dando valor agregado a los residuos orgánicos y al generar un producto con valor comercial. Poco se sabe del efecto que tiene en las plantas el tipo de materia prima empleada para la generación del biocarbón o, de la pirólisis que se usa para su producción; tampoco hay mucha información sobre la presencia de sustancias que pudiesen resultar tóxicas para los microorganismos edáficos o las plantas. Las respuestas a las interrogantes anteriores servirán para generar bases sólidas y proponer su uso como mejorador del suelo y como un mecanismo para el secuestro de carbono en el mismo.

Abstract Elucidating the factors determining plant distribution is still on discussion. It has been stated that the distribution is mostly determined by environmental factors, but the evidence on whether this or other processes are the determinants remains inconclusive. In the present study, we hypothesized that oak species differ in their distribution, which might be mostly influence by the environment. Particularly, we explored: i) the patterns of distribution of Quercus species at a landscape scale; ii) the climatic, soil and topographic factors that might determine their distribution, and iii) the degree of association between the species within fragments. The study included the analysis of 78 oak forest fragments at the Cuitzeo lake Basin in Michoacán state, Mexico in which nine oak species were registered. The species showed clear differences in their distribution; three groups of oak species that differ significantly in their spatial arrangement were detected with a NMDS (Non-metric Multidimensional Scaling) analysis. We observed a relationship between oak species distribution with temperature and precipitation. In particular, Q. candicans, Q. crassipes and Q. rugosa were frequently distributed at sites with higher rainfall and lower temperature; in contrast, Q. deserticola, Q. gentryi and Q. glaucoides were at more arid areas. We found associations between pairs of oak species; the most recurrent one was between species from the Quercus and the Lobatae sections. Overall, the pattern of distribution among oak species was determined by environmental factors, which suggests that they partition their habitat to avoid competition for resources.

Resumen Elucidar los factores que determinan la distribución de las plantas todavía se encuentra en debate. Se ha dicho que la distribución es principalmente determinada por factores ambientales, pero la evidencia de si estos u otros procesos son los más determinantes aún no es concluyente. En el presente estudio, se predijo que las especies de Quercus difieren en su distribución, y está principalmente determinada por el ambiente. En particular, se exploró: i) los patrones de distribución de especies de Quercus en una escala de paisaje; ii) si los factores climáticos, edáficos y topográficos determinan su distribución; y iii) el grado de asociación entre especies dentro de los fragmentos. En este estudio se censaron 78 fragmentos de encinares en la Cuenca de Cuitzeo en el estado de Michoacán, México, en los cuales se registraron nueve especies de encinos. Las especies mostraron claras diferencias en su distribución; tres grupos de especies de Quercus que difieren significativamente en su arreglo espacial fueron detectados con un análisis NMDS (Escalamiento Multidimensional No-métrico). Así mismo, se observó una relación entre la distribución de las especies de encinos, y la temperatura y la precipitación. En particular, Q. candicans, Q. crassipes y Q. rugosa frecuentemente se distribuyen en sitios con mayor precipitación y menor temperatura; en contraste, Q. deserticola, Q. gentryi y Q. glaucoides estuvieron en zonas más áridas. Se detectaron asociaciones entre pares de especies de Quercus; las más frecuentes fueron entre especies de las secciones Quercus y Lobatae. En general, el patrón de distribución entre especies de encinos está determinado por factores ambientales, lo cual sugiere que las especies se reparten el hábitat para evitar competir por recursos.

Abstract: Temperate forests are distributed on several soil types; however information on the physical, chemical and biological properties of these soils and their influence on the carbon cycle are scarce. The objective of this review was to determine the soil carbon stocks in soils covered by temperate forests. These forests are distributed over 23 types of soil, mainly Leptosols, Regosols, Luvisols, Phaeozems, Cambisols, Umbrisols and Andosols formed from volcanic materials in Central Mexico, sedimentary rocks in the Sierra Madre Oriental and a wide variety of substrates in the Sierra Madre Occidental. Information on the potential for soil carbon sequestration in temperate forests is skewed to the aboveground biomass; and there is less information on soil carbon stocks and little understanding of the stabilization processes. The soil carbon storage varied with soil type, species composition and relief. Andosols, despite their low abundance, are the soils with the greatest capacity to store carbon due to their mineralogical characteristics. Soil organic carbon and carbon flux changes in temperate forests in Mexico are a result of human activities such land use change, forest management, fires, regeneration and replacement of species. The land use change is one of the main factors behind the carbon flux in these ecosystems; however, there is still no clear evidence that it is negative. In this review, existing information was synthesized to propose future research to improve our understanding of the stabilization processes of soil organic carbon of temperate forests.

Resumen: Los bosques templados se establecen sobre diversos tipos de suelo, sin embargo la información sobre las características físicas, químicas y biológicas de estos suelos y su influencia en el ciclo del carbono es escasa. El objetivo de la presente revisión fue conocer el almacenamiento de carbono en suelos cubiertos por bosques templados. Estos bosques se distribuyen sobre 23 tipos de suelo, principalmente Leptosoles, Regosoles, Luvisoles, Phaeozems, Cambisoles, Umbrisoles y Andosoles formados a partir de materiales volcánicos en el centro del país, sedimentarios en la Sierra Madre Oriental y una variedad amplia de sustratos en la Sierra Madre Occidental. La información sobre el potencial de captura de carbono en los bosques templados está sesgada a la biomasa aérea; y existe menos información sobre los almacenes de carbono edáficos y un escaso entendimiento de los procesos de su estabilización. El almacenamiento de carbono del suelo varió con el tipo de suelo, la composición de especies y el relieve. Los Andosoles, a pesar de su escasa abundancia, son los suelos con la mayor capacidad de almacenar carbono debido a sus características mineralógicas. Los cambios en el carbono orgánico del suelo y los flujos de carbono en los bosques templados en México son el resultado de cambios locales, generados por las actividades humanas como el cambio de uso, el manejo forestal, los incendios, la regeneración y la sustitución de especies. El cambio de uso de suelo es uno de los principales factores que explican los flujos de carbono en estos ecosistemas, sin embargo, aún no existe evidencia clara de que sea en sentido negativo. Esta revisión resume la información existente y propone investigaciones futuras que permitan conocer mejor los procesos de estabilización de la materia orgánica en los suelos de bosques templados.

Litter accumulation and decomposition processes affect organic matter input and cycling of nutrients in forest ecosystems. Forest restoration may enhance these two processes reducing soil erosion and the risks of landslides on steep slopes. The main objective of this study was to identify factors determining litter accumulation and decomposition in degraded secondary forests from the upper part of the Grijalva River watershed (Chiapas, Mexico). We assessed litter accumulation over a period of 290 days on tilted (52-104 % slope) and horizontal collecting surfaces, and litter decomposition of Alnus acuminata, Quercus segoviensis and Pinus tecunumanii ("litter bag" method) in six localities (≥ 5 replicate 1,000 m² plots). We used analysis of variance to compare vegetation and soil attributes among forest fragments, and we fitted multiple linear regression models to identify explanatory variables of litter accumulation and decomposition. Litter accumulation on both types of collecting surfaces was higher in SW-faced slopes, and with lower tree density and soil fertility. Litter decomposition of A. acuminata (40-56 %) was faster than in the other two species, and was higher in more humid sites at higher elevations, with higher canopy cover and in mountainsides with SW slope-aspect. We propose planting juveniles of A. acuminata (followed by Q. segoviensis) in the initial stages of a forest restoration program aimed at improving the structure and stability of soils.

La acumulación y descomposición de la hojarasca determinan el aporte de materia orgánica al suelo e influyen en la circulación de nutrimentos. Mediante la restauración forestal, ambos procesos pueden reducir la erosión del suelo y el riesgo de deslizamiento de laderas. El objetivo principal fue identificar determinantes de la acumulación y descomposición de la hojarasca en bosques secundarios degradados de la cuenca alta del río Grijalva (Chiapas, México), y sugerir especies que por la rápida descomposición de su hojarasca sean útiles en la restauración. Se cuantificó la hojarasca acumulada durante 290 días sobre superficies horizontales e inclinadas (52-104 %) y se evalúo la descomposición de hojarasca de Alnus acuminata, Quercus segoviensis y Pinus tecunumanii (método litter bag) en seis fragmentos forestales (≥ 5 parcelas de 1.000 m² como repeticiones). Mediante análisis de varianza se compararon atributos topográficos, estructurales y edáficos de los fragmentos, y se ajustaron modelos de regresión lineal múltiple para evaluar determinantes de la acumulación y descomposición de la hojarasca. Sobre ambos tipos de superficie de recolección, la acumulación fue mayor en laderas expuestas al SO y en fragmentos menos densos y con suelos menos fértiles. La descomposición de hojarasca de A. acuminata (40-56 %) fue más rápida que en las otras especies, y fue mayor en sitios más húmedos a mayores elevaciones, con mayor cobertura y en laderas con orientación SO. Se propone plantar A. acuminata (seguida de Q. segoviensis) al inicio la restauración con fines de mejorar la estructura y estabilidad del suelo.

El Escudo Guayanés es uno de los territorios más antiguos del planeta; tiene millones de años sometido a procesos de lixiviación y erosión que dejan suelos oligotróficos. El objetivo de este trabajo fue hacer la caracterización de los parámetros físicos y químicos de los suelos, en diferentes comunidades boscosas de la Reserva Forestal Imataca, e identificar ciertas relaciones entre los componentes edáficos y las especies que allí se presentan. Se realizó un inventario de todos los individuos mayores a 10cm dap (diámetro a la altura del pecho) en 15 parcelas (1ha); en cada una de esas parcelas se evaluaron cuatro sub-parcelas de sotobosque (100m²) para contabilizar todas las espermatofitas; los suelos se evaluaron mediante una calicata por comunidad y un barreno en cada sub-parcela de sotobosque. La mayoría de los suelos tienen un pH muy ácido (3.1-4.5), los nutrientes están en concentraciones muy bajas (N: 0-0.2%; P: 0-14ppm; K: 0-0.3Cmol/kg) y el Al en concentraciones tóxicas. Esto coincide con otros estudios realizados en esta región, pero en este trabajo se encontró que la relación Ca/Al con valores superiores a 1, lo que implica una neutralización del efecto tóxico del Al y permite un mejor desarrollo de las comunidades boscosas.

The Guayana Shield is one of the oldest territories in the planet and has millions of years subjected to leaching and erosion processes that produce oligotrophic soils. This scarcity of nutrients has not avoided the development of high, diverse and magnificent forests, where plants have adaptations to survive these difficult conditions. The aim of this work was to characterize the physical and chemical parameters of the soils in different forest communities of the Imataca Forest Reserve (IFR), to establish some interpretations on their origin, and some relationships between the edaphic components and the inhabitant species. Terrestrial journeys were carried out and two path-ways were traced for the interpretation of forest communities. In each community, three plots (100m x 100m) for the ecological survey were established. In each plot, all trees, palms, and lianas were measured (dbh≥10cm; dbh: diameter at breast height); four 10m x 10m understory sub-plots were evaluated, and a census of all the spermatophyta species (dbh<10cm) was made. Soils were evaluated by means of a trial pit in each community, and a bore in each one understory sub-plot. The obtained data were analyzed by both a detrended and a canonical correspondence analysis. Results from a total of 15 plots allowed us to identify three communities: a forest dominated by Mora excelsa located in a narrow valley with high content of silt; a swamp forest dominated by Catostemma commune in a sandy broad valley, and a forest in clay hills dominated by Alexa imperatricis. Most of the soils had a pH between 3.1 and 4.5. Nutrients were in very low concentrations (N: 0-0.2%; P: 0-14ppm; K: 0-0.3Cmol/kg) and Al in toxicity quantities. We observed that Ca/Al relationship greater than 1 meant a neutralization of the toxic effect of Al. Besides, basal area ranged from 20.4 to 32.3m²/ha; the highest level (top local forest development) corresponded with the C. commune community with a Ca/Al value of 2.5. This research found an adequate relationship between soil and vegetation, as it was able to identify three communities into three distinct soil conditions. Nevertheless, edaphic constraints indicated that high forest cover must be maintained as an essential element for the conservation of these communities.

Soils contain variable amounts of Fe oxides, which may be used as indicators of pedogenic processes and the environments related to soil formation. Also, their presence affects soil properties and functions, because it influences the color, aggregation, cation exchange capacity, and phosphorus retention in soils. Since Fe oxides are ferrimagnetic minerals, pedogenetic processes may be revealed using magnetic techniques. The aim of this study was to describe the magnetic properties of soils and their potential applications as proxy parameters in the classification of soils. We describe and discuss here the main magnetic carriers, their properties, forms of analysis and applications. The magnetic properties of soils may be used to identify and quantify the magnetic minerals. The magnetic measurements are easy, fast and inexpensive, which allows the analysis of a large number of samples, thereby allowing mapping of soils, identification of pedogenic processes and improvements in soil classification.

Los óxidos de hierro se encuentran en todos los suelos en cantidades diversas, son utilizados como indicadores de procesos pedogenéticos y reflejan los ambientes de formación del suelo. Por otro lado, estos componentes afectan las propiedades y funciones de los suelos, porque influyen en el color, la agregación, la capacidad de intercambio de cationes y la retención de fósforo en el suelo. Una característica de los óxidos de hierro es la formación de minerales ferrimagnéticos; debido a esto, y mediante la utilización de técnicas magnéticas se pueden identificar algunos procesos pedogenéticos. El objetivo de este trabajo es la descripción de las propiedades magnéticas de los suelos y sus aplicaciones potenciales, como parámetros proxy, en la clasificación de suelos. Se mencionan los portadores magnéticos, las propiedades magnéticas, las formas de análisis y sus aplicaciones. Las propiedades magnéticas de los suelos permiten identificar y cuantificar los minerales magnéticos y relacionarlos con los procesos pedogenéticos. Las mediciones magnéticas son fáciles de realizar y son de bajo costo, lo cual permite realizar el análisis de un gran número de muestras, con lo que es posible la elaboración de mapas de suelos, la identificación de procesos pedogenéticos y el mejoramiento de la clasificación de suelos. En países con alta diversidad edáfica como México, es posible la generación de nuevos tipos de aplicaciones de las propiedades magnéticas de los suelos.

Wind erosion is one of most common degradation processes in agricultural soils of Chaco. Little information exists on the effects of wind erosion on agricultural soils of this region. The objectives of this study were to: 1) analyze the behavior of the erodible fraction (FE) and the dry aggregate stability (EES) as indexes of the susceptibility of soils to wind erosion, 2) relateFE to other soil parameters in order to develop equations useful to predict soil wind erosion susceptibility and 3) test if such equations are compatible with those used in the EWEQ model, developed for the Semiarid Pampas. The study was carried out in an area of the Chaco Ecorregion, where forests and grasslands are being replaced by annual cropping practices. The soils studied were classified as Udic Haplustepts, and were under pristine and agriculture conditions. Agricultural soils showed lower EF values, which indicate a lower susceptibility of the soils to be eroded by wind than pristine soils. This unexpected result was probably due to the formation of clods, as a result of tillage operations performed under certain conditions of soil moisture. No relationships were found between FE or EES and the years since the forest clearing. Relationships between FE and texture were not enough to fit a predictive model. The experimental data did not show an association with the FE data calculated with the EWEQ model. EES showed higher values in agricultural conditions than under pristine conditions. Future research must be developed in order to establish a prediction equation for FE for soils of the region. Such equation may allow for a better decision framework for sustainable soil management practices.

Uno de los procesos de degradación de suelos más importantes en la provincia del Chaco a causa de la agriculturización es la erosión eólica. No obstante, existe poca información acerca de los efectos que este fenómeno produce sobre los suelos agrícolas en la región. Los objetivos de este trabajo fueron: analizar el comportamiento de parámetros relacionados con la erosión eólica como la fracción erosionable (FE) y la estabilidad estructural en seco (EES) en suelos bajo la condición prístina (monte nativo) y disturbada (agricultura), evaluar si existen relaciones entre FE y otras variables edáficas y si dichas relaciones coinciden con las utilizadas en el modelo EWEQ, desarrollado para la Pampa Semiárida. El trabajo se realizó en la zona denominada Área Piloto de la Ecorregión Chaqueña, objeto de estudio por su alta tasa de cambio de uso del suelo, transformación y reemplazo de bosques y pastizales. El suelo bajo estudio pertenece a la serie Tolosa (Haplustept Udico). Los suelos agrícolas, cultivados con siembra directa, presentaron promedios menores de FE (10,7%) que los de monte (29,1%), es decir, menor susceptibilidad a la erosión eólica. Esto se debería a la formación de pseudoagregados o clods, por efecto de las labranzas. La FE y la EES no se relacionaron con los años transcurridos desde el desmonte. Las relaciones entre la FE y la textura no fueron significativas. Tampoco hubo una correlación significativa entre los datos experimentales y los calculados con ecuaciones de modelos validados para otras regiones del país. La EES fue mayor en los lotes agrícolas que en los de monte. Es necesario extender las mediciones de FE a otras series de suelos de la región a fin de establecer una ecuación de predicción de FE para estos suelos. Este tipo de ecuación permitiría seleccionar prácticas de manejo adecuadas para prevenir la erosión eólica.

La sostenibilidad ambiental se alcanza a través del mantenimiento y del mejoramiento de la calidad del suelo. Dicha calidad es definida como la "capacidad del suelo para funcionar", y se evalúa midiendo un grupo mínimo de datos que corresponden a diversas propiedades edáficas (físicas, químicas y biológicas). Sin embargo, no todos los parámetros cumplen con todas las condiciones que debe reunir un indicador ideal, tales como: generar una clara discriminación entre los sistemas de uso o manejo evaluados, ser sensibles a condiciones de estrés asociadas con intervenciones antrópicas, ser de fácil medición, ser accesibles a muchos usuarios y que respondan en escalas de tiempo cortas. Debido a que la pérdida de calidad está asociada con la alteración de numerosos procesos realizados por los microorganismos edáficos, además de que ellos reúnen las condiciones anteriormente mencionadas, se han propuesto como indicadores válidos para diagnosticar el impacto generado por cambios en el uso del suelo y en la restauración de ecosistemas. De esta manera, mediante la evaluación de su densidad, actividad o estructura-composición se puede conocer si los actuales sistemas de manejo conservan, mejoran o degradan el suelo. En este artículo se realiza una revisión de los principales conceptos relacionados con la calidad del suelo y sus indicadores. Adicionalmente, se aborda y se discute sobre el efecto generado sobre la calidad edáfica debido a la implementación de sistemas silvopastoriles, haciendo énfasis en el uso de indicadores microbianos.

Environmental sustainability is achieved by main-taining and improving soil quality. This quality is defined as "the ability of soil to function" and is evaluated through measuring a minimum set of data corresponding to different soil properties (physical, chemical and biological). However, assessment of these properties does not meet all the conditions necessary to be ideal indicators such as: clearly discriminating between the systems use and / or management evaluation, sensitivity to stress conditions associated with anthropogenic actions, easy measurement, accessibility to many users and short response time. Because loss in quality is associated with the alteration of many processes performed by soil microorganisms they meet the above conditions and have been proposed as valid indicators for diagnosing the impact of changes in land-use and ecosystem restoration. Thus, through the evaluation of the density, activity and /or structure-composition of microorganisms we can determine whether current management systems maintain, improve or degrade the soil. In this article we review the main concepts related to soil quality and its indicators. We discuss the effect of the implementation of silvopastoral systems on soil quality, with an emphasis on the use of microbial indicators.