elocation-id: elocation-id: e4170
En el primer semestre del año 2025 se evaluaron las propiedades fisicoquímicas de tres tipos de suelos: Acrisol, Cambisol y Regosol, cultivados con café en esquemas tradicionales bajo sombra arbórea en Motozintla, Chiapas, para conocer su estado actual después de varias décadas de cultivo. Se analizaron 27 muestras de suelo, los resultados fueron contrastados con un análisis de varianza al 95% de confianza. Se encontró que el fósforo (P), cobre (Cu) y hierro (Fe) presentaron diferencias estadísticas entre los suelos, mientras que la densidad aparente (Da), conductividad eléctrica (CE), acidez (pH), materia orgánica (MO), nitrógeno (N), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg), manganeso (Mn) y zinc (Zn) fueron similares. Acorde a lo recomendado para el cultivo de café: la DA, CE, pH, P, K, Ca, Mg, Mn y Fe presentaron niveles adecuados, mientras la MO, N, Cu y Zn, fueron deficientes. Se concluye que los suelos estudiados presentaron pocas diferencias fisicoquímicas entre sí.
agroforestería, cafeticultura, suelos.
El suelo es la base de todos los ecosistemas terrestres y un recurso clave en el bienestar de la sociedad ( Ndukwe et al ., 2023 ), porque es el medio donde se cultiva hasta 95% de los alimentos ( FAO-ONU, 2015 ). Debido a la creciente presión sobre este recurso, se necesitan acciones de gestión sostenible, restauración y protección a escala de paisaje ( FAO, 2017 ), para evitar la degradación de sus propiedades fisicoquímicas.
Los sistemas agroforestales como el cultivo tradicional de café bajo sombra arbórea, es el ejemplo de un esquema que busca articular las necesidades de la sociedad y la integridad de los ecosistemas ( Guhl, 2009 ). En estos modelos de producción se ha encontrado que los suelos conservan sus propiedades fisicoquímicas ( Villarreyna et al ., 2020 ). Sin embargo, las características intrínsecas de cada tipo de suelo, hace que unas sean más propensas a la degradación que otras ( Hincapie y Ramírez, 2010 ).
El presente estudio se realizó en la región Sierra Madre de Chiapas, para conocer el estado actual de estos suelos cultivados con café por pequeños productores, en un esquema tradicional bajo sombra arbórea desde principios del siglo XX ( Bartra et al ., 2011 ; Venegas Sandoval et al ., 2020 ). Para ello se planteó la hipótesis de que las características fisicoquímicas son diferentes entre los tipos de suelos encontrados en el área de estudio. La información obtenida es importante para restaurar y conservar la integridad de los suelos cafetaleros.
Los cafetales estudiados ( Coffea arabica L.) se encuentra en el municipio de Motozintla de Mendoza, Chiapas ( Figura 1 ) (15.300218°, -92.380043°), entre los 700 y 2 000 msnm. Los cafetales de las partes bajas se traslapan con selva alta tropical perennifolia, en las altitudes intermedias con selva seca y asociaciones de pino-encino, en las partes altas con bosque mesófilo y bosque de ( INEGI, 2005 ; INEGI, 2017 ).
En el área se encuentran los tipos de suelos: acrisol, cambisol y regosol ( INEGI, 2015 ), la precipitación promedio anual oscila entre 3 000 y 3 500 mm, las temperaturas entre 20 y 24 °C ( INEGI, 2007 ) y pendientes pronunciadas ( INEGI, 2024 ). El cultivo de café se clasifica como policultivo tradicional; es decir, se cultiva bajo la sombra regulada de árboles y combinado con otras plantas de interés agrícola ( Verdugo-Morales et al ., 2025 ).
Se implementó un muestreo estratificado y se tomó al azar nueve parcelas en cada tipo de suelo (Acrisol, Cambisol y Regosol). En cada parcela se delimitó un sitio de 25 x 25 m2 ( Rosas et al ., 2008 ) y se tomaron 10 submuestras de suelo al azar de los primeros 15 cm de profundidad, a la altura del borde de goteo de las plantas y en la parte arriba de la pendiente. De las submuestras mezcladas se tomó 1 kg y fue etiquetada con una clave para su identificación.
Las muestras fueron secadas al aire libre, cribadas con un tamiz de 2 mm y procesadas en la Facultad de Ciencias Forestales de la Universidad Autónoma de Nuevo León. En el Cuadro 1 se describen las variables y los métodos utilizados.
| Variable | Método |
|---|---|
| DA= densidad aparente (g cm-3) | Método del cilindro ( Woerner, 1989 ) |
| pH= potencial de hidrógeno | pH en agua ( SEMARNAT, 2000 ) |
| CE= conductividad eléctrica (µS cm-1) | Suspensión suelo-agua 1:5 ( Woerner, 1989 ) |
| MO= materia orgánica (%) | Walkley y Black ( SEMARNAT, 2000 ) |
| N= nitrógeno (%) | Micro-Kjeldhal ( SEMARNAT, 2000 ) |
| K= potasio (mg kg-1) | Espectrofotometría de adsorción atómica ( SEMARNAT, 2000 ) |
| P= fósforo (mg kg-1) | Colorimetría ( SEMARNAT, 2000 ) |
| Ca= calcio (cmol(+) kg-1) | Espectrofotometría de adsorción atómica ( SEMARNAT, 2000 ) |
| Mg= magnesio (cmol(+) kg-1) | Espectrofotometría de adsorción atómica ( SEMARNAT, 2000 ) |
| Mn= manganeso (mg kg-1) | DTPA-TEA-CaCl2 ( SEMARNAT, 2000 ) |
| Fe= hierro (mg kg-1) | DTPA-TEA-CaCl2 ( SEMARNAT, 2000 ) |
| Zn= zinc (µg g-1) | DTPA-TEA-CaCl2 ( SEMARNAT, 2000 ) |
| Cu= cobre (mg kg-1) | DTPA-TEA-CaCl2 ( SEMARNAT, 2000 ) |
Una vez que los resultados cumplieron los supuestos de la estadística paramétrica ( West, 2022 ), como normalidad de Shapiro-Wilk (Shapiro y Wilk, 1965), y homogeneidad de varianzas de Levene ( Levene, 1960 ), se contrastaron con un análisis de varianza conforme a un diseño de bloques al azar, a un nivel de significancia de 95%.
Los suelos estudiados presentan gran similitud a excepción de sus contenidos de fósforo, hierro y cobre ( Cuadro 2 ).
La densidad aparente y conductividad eléctrica fueron similares entre los suelos. El promedio de la densidad aparente es de 0.96 g cm-3, similares a las densidades aparentes de suelos orgánicos y volcánicos ( SEMARNAT, 2000 ). Estos valores menores a 1 g cm-3 encontrados en los suelos cafetaleros son similares a valores encontrados en suelos ( Acevedo et al ., 2010 ; Vázquez et al ., 2015 ; Gema et al ., 2022 ).
De igual manera, la conductividad eléctrica se clasifica como despreciable con 167.1 µS cm-1 (0.167 dS m-1) ( SEMARNAT, 2000 ) y es menor al valor crítico para el cultivo del café de 1.1 dS m-1 ( Sadeghian y Zapata, 2014 ). Lo anterior se explica por la abundante precipitación ( INEGI, 2006 ), ya que a medida que estas aumentan, genera una mayor lixiviación de las sales del suelo ( Mata et al ., 2014 ).
El pH y la materia orgánica no presentaron diferencias estadísticas significativas entre tipos de suelos. El pH con un promedio de 5.2 es considerado moderadamente ácido ( SEMARNAT, 2000 ) y se encuentra en el rango óptimo para el cultivo de café que es entre 5 y 5.5 ( Sadeghian, 2016 ).
Los suelos tropicales son naturalmente ácidos ( Rodríguez et al ., 2020 ); sin embargo, un proceso de mayor acidificación puede ocurrir a medida que se transite hacia una agricultura intensiva y con ello los problemas de asimilación de nutrientes ( Cruz et al ., 2020 ). La MO registró un promedio de 6.05% que de acuerdo con la clasificación de la SEMARNAT (2000) es considerado bajo. Para el cultivo de café se recomienda entre 8 a 16% de MO para una óptima producción ( Sadeghian, 2019 ).
A pesar del flujo constante de residuos vegetales provenientes de la cobertura arbórea, la incorporación de materia orgánica al suelo puede estar condicionada principalmente por la pendiente del terreno y la falta de obras de conservación ( Andrade y Rodríguez, 2002 ). Sin embargo, también se destaca que la MO encontrada en estos cafetales, es mayor a lo reportado en suelos con cultivos intensivos como en maíz con 1.7, 2.58 y 3.45% ( López et al ., 2019 ; Martínez et al ., 2020 ), caña de azúcar con 3.93 y 4.28% ( Retureta et al ., 2020 ) o en cultivo de mango con 2.83% ( Ordaz et al ., 2020 ).
El nitrógeno y el potasio no presentaron diferencias significativas pero el fósforo si (p= 0.0004). El promedio de nitrógeno fue de 0.3%, clasificado como intermedio ( SEMARNAT, 2000 ) y es similar a lo encontrado por Rosas et al . (2008) en esta misma región (0.33%); ambos resultados se encuentran por debajo de lo recomendado, que es de entre 0.34 y 0.58% de N ( Sadeghian, 2019 ). Cristóbal et al . (2019) encontraron en suelos de un bosque mesófilo de montaña 1.4% de N, 0.73% en cafetal tradicional y 0.3% de N en cafetal a puro sol.
El contenido de fósforo disponible registró diferencias significativas y los Cambisoles registraron los valores más altos (213 mg kg-1), en comparación a los acrisoles (46.03 mg kg-1) y regosoles (41.7 mg kg-1), aunque desde el punto de vista nutricional, los tres valores son considerados altos ( SEMARNAT, 2000 ). Las diferencias en fósforo están determinadas por el contenido de apatitas y fosfatos que provienen de la roca madre y en menor medida por la fracción biótica ( Cerón y Aristizábal, 2012 ).
Los suelos jóvenes tienen altos contenidos de fósforo ( IUSS Working Group WRB, 2015 ), debido a una constante lixiviación de la roca madre, aunque solamente una fracción reducida o lábil, se encuentra disponible para las plantas ( Tapia y García, 2012 ).
El potasio no presentó diferencias entre tipos de suelos y registró un promedio de 236.47 mg kg-1, considerado como nivel alto ( SEMARNAT, 2000 ), por encima de los valores recomendados para la producción de café, entre 78 a 156 mg kg-1 ( Sadeghian, 2019 ). Este nutriente está mayormente relacionado con las arcillas ( Rodríguez et al ., 2023 ) y la lixiviación de la roca madre ( Borges et al ., 2005 ).
El calcio y el magnesio no presentaron diferencias estadísticas. Sus promedios de concentración fueron de 9.84 cmol(+) kg-1 y de 2.14 cmol(+) kg-1 respectivamente y son clasificados como niveles medios ( SEMARNAT, 2000 ). El calcio es un elemento abundante en los suelos y rara vez es el factor limitante ( Rincón et al ., 2003 ).
Para el cultivo de café se recomienda entre 1.5 y 3 cmol(+) kg-1 ( Sadeghian, 2019 ). El magnesio es un nutriente de origen mineral y su presencia se debe a rocas dolomitas, silicatos o arcillas tipo clorita, illita, montmorillonita o vermiculita ( Ferreira et al ., 2023 ). La concentración óptima recomendada para la producción de café se encuentra entre 0.6 y 0.9 cmol(+) kg-1 ( Sadeghian, 2019 ). Ambos nutrientes se encuentren por encima de lo recomendado para cultivo de café.
El manganeso y el zinc no presentaron diferencias entre tipos de suelos y sus promedios fueron de 21.01 mg kg-1 y 1.19 µg g-1 siendo adecuado y deficiente respectivamente ( SEMARNAT, 2000 ). Lo recomendado para el cultivo de café debe ser entre 5 y 10 mg kg-1 de Mn y de 1.5 a 3 µg g-1 de Zn, siendo adecuado en manganeso y deficiente en zinc ( Sadeghian, 2019 ). Se ha documentado que los suelos arenosos, calcáreos y orgánicos tienen los menores valores de Zinc ( Noulas et al ., 2018 ).
El cobre y el hierro presentaron diferencias significativas (p= 0.029 y 0.039). El cobre en regosoles fue de 0.51 mg kg-1, en Cambisoles de 0.16 mg kg-1 y en Acrisoles de 0.38 mg kg-1, acorde a la clasificación de la SEMARNAT (2000) , se considera suficiente en Regosoles y deficiente en los otros suelos. Sin embargo, para las necesidades específicas del café, Sadeghian (2019) describe que los suelos deben contener entre 1 y 3 mg kg-1 de Cu; por lo tanto, en este aspecto los suelos estudiados son deficientes.
El hierro en Acrisoles registró un promedio de 30.8 mg kg-1, en Cambisoles 44.18 mg kg-1 y en regosoles 51.3 mg kg-1, todos considerados niveles adecuados por la SEMARNAT (2000) . En suelos cafetaleros se recomienda entre 25 y 50 mg kg-1 ( Sadeghian, 2019 ).
Los suelos de los sistemas agroforestales de café bajo sombra, cultivados tradicionalmente, con manejo e insumos mínimos, no presentan problemas de compactación ni salinidad, la acidez en toda el área de estudio es moderada y se encuentra en el rango tolerable para el cultivo de café, aunque el uso de enmiendas agrícolas para disminuir la acidez es necesario para mejorar la productividad. De igual manera no se encontraron diferencias en contenidos de fósforo, cobre y hierro.
Los macronutrientes primarios y secundarios en el suelo de la región estudiada se encuentran en concentraciones recomendadas para el cultivo de café a excepción del nitrógeno. La materia orgánica, aunque no registró niveles recomendados para este cultivo, se conserva en nivel alto en comparación a cultivos agrícolas intensivos.
Los micronutrientes considerados deficientes (Zn y Cu) se explican por el material parental y no por el manejo del sistema agroforestal. Lo anterior confirma la importancia de los esquemas agroforestales en la conservación de los suelos.
Cristóbal-Acevedo, D.; Tinoco-Rueda. J. A.; Prado-Hernández, J. V. y Hernández-Acosta, E. 2019. Carbono y nitrógeno del suelo en los sistemas bosque mesófilo de montaña, agroforestal y monocultivo de café. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente. 25(2):169-184. Doi: https://doi.org/10.5154/r.rchscfa.2018.09.070.
Cruz-Macias, W. O.; Rodríguez-Larramendi, L. A.; Salas-Marina, M. A.; Hernández-García, V.; Campos-Saldaña, R. A.; Chávez-Hernández, M. H. y Gordillo-Curiel, A. 2020. Efecto de la materia orgánica y la capacidad de intercambio catiónico en la acidez de suelos cultivados con maíz en dos regiones de Chiapas. México. Revista Terra Latinoamericana. 38(3):475-480. Doi: https://doi.org/10.28940/terra.v38i3.506.
Martínez, A. F. B.; Guevara H. F.; Aguilar J. C. E.; Rodríguez, L. L. A.; Reyes S. M. B. y O-Arias, M. A. 2020. Caracterización físico-química y biológica del suelo cultivado con maíz en sistemas convencional, agroecológico y mixto en la Frailesca, Chiapas. Revista Terra Latinoamericana. 38(4):871-881. Doi: https://doi.org/10.28940/terra.v38i4.793.
Ordaz G. J.; Rodríguez, M. M. N.; García, C. J. L. y Pimentel, E. J. L. 2020. Estrategias de manejo en huertas de mango y su efecto en la calidad del suelo y productividad en Los Cajones, Michoacán. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. 11(5):1057-1068. Doi: https://doi.org/10.29312/remexca.v11i5.2127.
Verdugo-Morales, E. G.; Yáñez-Díaz, M. I.; Alanís-Rodríguez, E.; González-Rodríguez, H.; Garza-Ocañas, F. y Rodríguez-Larramendi, L. 2025. Riqueza de especies, estructura horizontal y diversidad arbórea en un gradiente altitudinal en cafetales de Chiapas. Revista Mexicana de Ciencias Forestales. 16(88):148-173. Doi: 10.29298/rmcf.v16i88.1506.
