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XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo
DistribuciDistribuciónón,, Use and Use and ManejoManejo de los de los SuelosSuelosde la de la RegiónRegión AndinaAndina
José EspinosaJosé EspinosaJ pJ p
Quito, 29-31 de Octubre del 2008
XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo
Suelos de Altura un término muy generalSuelos de Altura un término muy generalSuelos de Altura … un término muy generalSuelos de Altura … un término muy general• Se usa para identificar suelos con cierta altitud sobre
l i l d l el nivel del mar
• No describe las características importantes para el manejo
• Generalmente se los considera poco productivos Generalmente se los considera poco productivos (Puna)
• La presencia de los Andes ha promovido muchos • La presencia de los Andes ha promovido muchos microclimas y diferentes clases de suelos
S l d ti t lt ió
Quito, 29-31 de Octubre del 2008
• Suelos muy productivos que soportan una alta presión poblacional
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Suelos tropicalesSuelos tropicalespp
• Sinónimo de suelos rojos, ácidos e infértiles j ,(Ultisoles y Oxisoles)
N d l l i l i • No todos los suelos tropicales tienen estas características
• Particularmente en América tropical donde la influencia de los Andes es fundamentalinfluencia de los Andes es fundamental
• Se pueden encontrar suelos diferentes (Entisoles,
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Inceptisoles, Andisoles, Vertisoles)
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ZONA FRIAIllit Cl it
ZONA TEMPERADAVermiculita
Illita, Clorita
ZONA TROPICAL CON INFLUENCIA DE ESTACIONESEsmectita
Kaolinita, GibsitaZONA TROPICAL HUMEDA Y ZONA
ECUATORIAL
ZONA TROPICAL CON INFLUENCIA DE ESTACIONES
Kaolinita, Gibsita
EsmectitaZONA TROPICAL CON INFLUENCIA DE ESTACIONES
ZONA TEMPERADA Vermiculita
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ZONA FRIAIllita, Clorita
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Suelos de América tropicalSuelos de América tropicalSuelos de América tropicalSuelos de América tropical
Ultisoles y Oxisolesy
Otras clases de suelos
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Páramos … la tierra mas alta en América tropicalPáramos … la tierra mas alta en América tropical
• Ecosistemas ubicados a > 3000 msnm
• Levantamiento de la cordillera de los Andes (Plioceno –Holoceno)
• Clima frío y húmedo (2 – 10 °C)
• Fluctuaciones súbitas de temperatura (<0 – 30 °C)p ( )
• Acumulación de material orgánico formado una mezcla íntima de materiales Al – Si y C íntima de materiales Al Si y C
• Suelos de color negro de consistencia suave y porosa cubiertos de musgos líquenes y plantas de tallo grueso y
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cubiertos de musgos, líquenes y plantas de tallo grueso y poco tamaño
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Páramos en América tropicalPáramos en América tropical
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C id d d l PáC id d d l PáCuidado de los PáramosCuidado de los Páramos• La condición particular de los suelos de
páramo facilita la captación y retención de páramo facilita la captación y retención de agua
• Riego, agua potable y energía eléctrica
E i f á il d b id• Ecosistemas frágiles que deben cuidarse
• Avance de la frontera agrícola
Quito, 29-31 de Octubre del 2008
• Avance de la frontera agrícola
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AvanceAvance de la de la agriculturaagricultura a los a los PáramosPáramos
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Valles andinos y pie de monteValles andinos y pie de montey py p• Valles interandinos andinos, tierra ondulada y pie de
montemonte
• Mantienen una concentración poblacional alta (clima y fertilidad del suelo)
• Los proyectos de investigación y desarrollo han p y g yignorado estas áreas
• Grandes áreas de la Amazonía los Cerrados y las PampasGrandes áreas de la Amazonía, los Cerrados y las Pampas
• Las tierras altas debieron tener más atención por la alta bl ió l i t d l ti
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población y el uso intenso de la tierra
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Valles andinos y pie de monte Valles andinos y pie de monte Valles andinos y pie de monte …Valles andinos y pie de monte …• La altitud modifica radicalmente el clima
• Diversidad de microclimas que cambian en distancias relativamente cortasrelativamente cortas
• Gran diversidad de cultivos, posibles en el trópico gracias a la modificación del clima con la altura
• Se puede producir todo el año si se dispone de agua Se puede producir todo el año si se dispone de agua
• Las estaciones son apenas perceptibles
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Diversidad de cultivos en los valles altosDiversidad de cultivos en los valles altos
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Diversidad de cultivos en laderas y pie de monteDiversidad de cultivos en laderas y pie de monte
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SuelosSuelos de de laslas tierrastierras altasaltas de de América tropicalAmérica tropicalSuelosSuelos de de laslas tierrastierras altasaltas de de América tropicalAmérica tropical• El clima ha tenido un definitivo efecto en la formación
de los suelos
• Normalmente hubiesen sido Ultisoles y Oxisoles Normalmente hubiesen sido Ultisoles y Oxisoles
• Más lento desarrollo que promovió la presencia de Entisoles, Inceptisoles, Aridisoles y Vertisoles
• Además del clima, el material parental fue importante Además del clima, el material parental fue importante en la formación de los suelos (rocas metamórficas y sedimentarias y ceniza volcánica)
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sedimentarias y ceniza volcánica)
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Suelos derivados de cenizas volcánicasSuelos derivados de cenizas volcánicas
Suelos derivados de rocas metamórficas o sedimentariasSuelos derivados de rocas metamórficas o sedimentarias
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Perfiles y paisajes de suelos derivados de ceniza volcánicaPerfiles y paisajes de suelos derivados de ceniza volcánica
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Perfiles y paisajes de suelos derivados de rocas metamórficasPerfiles y paisajes de suelos derivados de rocas metamórficas
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Efecto de carga en el manejoEfecto de carga en el manejog jg j• La carga proveniente de la las arcillas dominantes tiene
un marcado efecto en el manejo del suelo
• Alta capacidad tampón de los Andisoles (resistencia al Alta capacidad tampón de los Andisoles (resistencia al cambio de pH)
– Definir el mejor pH para los cultivos
• Fijación de fósforo en Andisoles (no todos fijan igual ni Fijación de fósforo en Andisoles (no todos fijan igual ni todos los cultivos responden igual)
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– Recomendación de fósforo
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Efecto de la aplicación de cal en Efecto de la aplicación de cal en AndisolesAndisoles ácidos, Ecuadorácidos, Ecuador
Sat. basesSat. basesCIC*CIC*%%t/hat/ha
CaCOCaCO33 pHpH KK CaCa MgMgmeq/100 gmeq/100 g
Al+HAl+H%%t/hat/ha
01 5
5.05 1
6.06 2
0.31 2.540 29 2 58
0.360 36
53.051.4
meq/100 g meq/100 g
2.11 51.5
3.04.5
5.15.25.2
6.26.67.2
0.29 2.580.29 3.300.31 4.67
0.360.440.48
51.460.575.7
1.51.61.54.5
6.09.0
5.35.2
5.3
7.27.27.4
0.31 4.670.24 4.670.28 4.60
0.480.450.46
74.474.6
1.50.60.4
12.015.0
5.45.6
8.410.7
0.27 5.590.30 8.59
0.550.80
73.990.5
0.20.2
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18.0 5.6 10.8 0.30 8.60 0.76 90.00.2
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Efecto de la aplicación de cal en el rendimiento (Efecto de la aplicación de cal en el rendimiento (AndisolAndisol, , Ecuador)Ecuador)
pH Haba Cebada AvenaCaCO3
t/ht/h
Al+H/100 /100 R di i t (t/h )R di i t (t/h )t/hat/ha meq/100 gmeq/100 g Rendimiento (t/ha)Rendimiento (t/ha)
0 5.0 2.1 13.9 2.2 3.6
1.5
3.0
5.1
5.2
1.5
1.6
12.8
17.1
3.0
2.9
4.4
4.3
4.5
6.0
5.2
5.3
1.5
0.6
18.9
19.2
3.7
3.9
4.4
4.7
9.0
12.0
5.4
5.4
0.4
0.2
21.5
21.6
3.9
4.1
5.2
4.6
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15.0 5.8 0.1 21.0 4.3 4.7
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Requerimientos de cal en AndisolesRequerimientos de cal en Andisoles
• La intensidad de la capacidad tampón varía de un sitio a otro y esto complica la determinaciónsitio a otro y esto complica la determinación
• En estos casos es mejor conducir experimentos j psimples para poder determinar el requerimiento de cal
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Efecto de la aplicación de dolomita en el pH y en el rendimientoEfecto de la aplicación de dolomita en el pH y en el rendimientoEfecto de la aplicación de dolomita en el pH y en el rendimientoEfecto de la aplicación de dolomita en el pH y en el rendimiento((MollisolMollisol -- Argentina)Argentina)
Rendimiento (kg/ha)Rendimiento (kg/ha)
DolomitaDolomitakg/hakg/ha
pHpH SojaSoja MaízMaízCICCICmeqmeq/100 g/100 g
0 5.7 2622 839714.2
( g/ )( g/ )g/g/ qq/ g/ g
2000 6.4 3368 994214.2
4000 6.8 3365 1024914.4
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Adaptado de Gambaudo y Fontanetto, 1995
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Andisoles y fijación de fósforoAndisoles y fijación de fósforoAndisoles y fijación de fósforoAndisoles y fijación de fósforoL d t d l t i ió d l • Los productos de la meteorización de la ceniza volcánica varían dependiendo de la altitud, lluvia y temperatura
Alofana
I litImogolita
Complejos humus-aluminio
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Complejos humus-aluminio
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Andisoles y fijación ...• Suelos volcánicos ubicados a mayor altura (>2000
y jSue os vo cá cos ub cados a ayo a tu a ( 000msnm) acumulan mayor cantidad de materia orgánica
• La acumulación de humus y la consecuente formaciónde complejos humus-Al restringe la formación dealofana e imogolita al limitar la coprecipitación del Alg p py Si, producto de la meteorización de la cenizavolcánica
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volcánica
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Fotografía de microscopio Fotografía de microscopio electrónico deelectrónico de alofanaalofana ee imogolitaimogolitaelectrónico de electrónico de alofanaalofana e e imogolitaimogolita
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Andisoles y fijación Andisoles y fijación ...í á• Una de las características más importantes de
los Andisoles es su capacidad de inmovilizar P
• Esta característica es quizá el principal factorli it t l l d i d dlimitante en algunos suelos derivados decenizas volcánicas
• Parece que la capacidad de fijar P varía con eltipo de arcilla presente
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tipo de arcilla presente
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Fósforo en Andisoles ...• Se pensó por mucho tiempo que la fijación de P
Fósforo en Andisoles ...
ocurría solamente en la superficie activa de laalofana y la imogolitay g
• La evidencia actual indica que el humus acumuladol d i d d i l á i fá ilen suelos derivados de cenizas volcánicas fácilmente
acompleja metales como el Al (suelos de más altitud)
• Este Al a su vez reacciona con el HPO4= y H2PO4
-
reteniendo fuertemente el P
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reteniendo fuertemente el P
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OO
C PO OH
O AlOH
OHOH
Representación esquemática de la fijación en la
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p q jsuperficie de los complejos humus-Al (Sollins, 1991)
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Andisoles y fijación ...• Evidencia indirecta obtenida en suelos volcánicos
y j
indica que la fijación de P correlaciona fuertementecon el contenido de carbono en el suelo (complejos( p jhumus – Al)
E t i di í l h id l t d i l• Esto indicaría cual ha sido la tendencia en laformación de minerales arcillosos en el suelo y laintensidad de la fijación del P
• Aparentemente los suelos dominados por alofana e
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• Aparentemente los suelos dominados por alofana eimogolita tienden a fijar menos P
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Relación entre el contenido de P y carbono total Relación entre el contenido de P y carbono total en en AndisolesAndisoles de Ecuadorde Ecuadoren en AndisolesAndisoles de Ecuadorde Ecuador
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Espinosa et al., 1987
XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo
Relación entre el contenido de P y carbono total Relación entre el contenido de P y carbono total en en AndisolesAndisoles de Chilede Chile
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Briceño et al., 2004
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Carbono y aluminio asociado con la retención de P en un transecto de suelos derivados de ceniza volcánica en Ecuador
Pedón 1, 4050 m snm
Horizonte 1 Carbono 2 (%)Aluminio asociado al
carbono3 (g/kg) Fijación de Fósforo4 (%)
,
A
AB
7.5
3.8
7.0
4.4
90
89
Pedón 2 3900 m snmPedón 2, 3900 m snm
A1
A2
10.3
4.1
10.1
4.9
91
87
Pedón 3, 3400 m snm
A
AC
7.7
2.4
7.6
4.0
88
79
Pedón 4, 3000 m snm
A 3.4 3.6 61
1Horizontes de diferente profundidad
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Horizontes de diferente profundidad2Carbono total determinado por combustión seca (Tabatabai y Bremmer, 1991).3Aluminio asociado con la materia orgánica extraído con pirofosfato de sodio a pH 10 (Wada, 1989).4Diferencia después de 16 h de agitación con una solución de 1000 mg/L de P (Soil Survey)
XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del SueloCarbono y aluminio asociado con la retención de P en un transecto
de suelos derivados de ceniza volcánica en Ecuador
Pedón 5 2950 m snm
Horizonte 1 Carbono 2 (%) Aluminio asociado al carbono3 (g/kg)
Fijación de Fósforo4
(%)
Pedón 5, 2950 m snmA1
A2
3.6
3.0
3.0
3.4
46
46
P dó 6 3060 Pedón 6, 3060 m snm
A 6.4 5.6 74
Pedón 7, 2900 m snm
A
AC
3.1
2.2
3.0
2.4
52
48
Pedón 8, 2740 m snm
A 2.3 1.7 26
AC 2.1 2.6 38
1Horizontes de diferente profundidad
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1Horizontes de diferente profundidad2Carbono total determinado por combustión seca (Tabatabai y Bremmer, 1991).3Aluminio asociado con la materia orgánica extraída con pirofosfato de sodio a pH 10 (Wada, 1989).4Diferencia después de 16 h de agitación con una solución de 1000 mg/L de P (Soil Survey)
XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del SueloCarbono y aluminio asociado con la retención de P en un transecto
de suelos derivados de ceniza volcánica en Ecuador
Horizonte 1 Carbono 2 (%) Aluminio asociado al carbono3 (g/kg)
Fijación de Fósforo4
(%)
Pedón 9, 2570 m snmAp
A1
0.9
0.5
0.2
0.2
4
4
Pedón 10, 2560 m snm
A 0.3 0.2 7
Pedón 11, 2630 m snm,
A 0.6 0.3 6
Pedón 12, 2410 m snm
A1 0.4 0.1 6A1 0.4 0.1 6
A2 0.6 0.1 6
1Horizontes de diferente profundidad
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1Horizontes de diferente profundidad2Carbono total determinado por combustión seca (Tabatabai y Bremmer, 1991).3Aluminio asociado con la materia orgánica extraído con pirofosfato de sodio a pH 10 (Wada, 1989).4Diferencia después de 16 h de agitación con una solución de 1000 mg/L de P (Soil Survey)
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Respuesta de la papa al fósforo en Respuesta de la papa al fósforo en AndisolesAndisoles e e I i lI i l d i l d A é i i l*d i l d A é i i l*
AndisolesAndisoles InceptisolesInceptisoles
InceptisolesInceptisoles de tierras altas de América tropical*de tierras altas de América tropical*
P O R di i t P O R di i t P O R di i t
AndisolesAndisoles InceptisolesInceptisolesSitio 1Sitio 1aa Sitio 2Sitio 2bb Sitio 3Sitio 3cc
P2O5 Rendimiento
0 6 4
kg/ha t/ha
P2O5 Rendimiento
0 4 4
kg/ha t/ha
10 2
P2O5
0
kg/ha
Rendimiento
t/ha
0
150
300
6.4
11.7
31.2
0 4.4
75 15.8
150 20.5
10.2
19.3
30.3
0
80
160
450 33.4 300 25.8
aAndisol de Ecuador, bAndisol de Colombia, cInceptisol de Perú
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*Adaptado de Villagarcía et al., 1991 y Espinosa, 2004
XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo
Fijación de P en Fijación de P en AndisolesAndisoles cultivados con papacultivados con papa
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XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo
Fijación de P en Fijación de P en AndisolesAndisoles cultivados con papa, experimentos 2005cultivados con papa, experimentos 2005
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Respuesta del maíz a la aplicación de P en un Andisol de la Costa tropical de Ecuador
Dosis de P2O5 kg/ha
Rendimiento t/ha
040
7.58.4
80 8.3120 8.1
Contenido inicial de P = 12 ppm extraído con NaHCO3
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XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del SueloMAPA DE CLASIFICACION DE SUELOS DEL ECUADOR
COSTA
4
RocasVolcánicasAntiguas
1. Montmorilloniticos fuertementesaturados
2. Montmorilloniticos saturados
3. Caoliníticos saturados
17
58
92LlanurasAntiguas
3. Caoliníticos saturados
4. Caoliníticos desaturados
5. Cuenca Guayas sobre cenizas volcánicas 12
13
3
15
Antiguas
LlanurasAluvialesReciente
6. Cuenca Guayas sobre sedimentos fluviales
7. Planicie Costera Sur
6
1
17
7
Reciente
SIERRA ORIENTE10
1114
116
4
CenizasVolcánicas
MetamórficoSedimentario
CenizasVolcánicas
8. Sierra volcánica alta y baja
9. Valles, Hoyas o Cuencas
10. Sierra alta y Colinas bajas
12. Pie de montes y valles aluviales
13. Llanuras de esparcimiento
14. Vertiente Oriental de la Cordillera
C O
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Sedimentario MetamórficoSedimentario
11. Pie de montes y valles aluviales 15. Mar de Colinas Orientales
16. Llanuras de esparcimiento
17. Pantanos
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Degradación de los suelos de las tierras altas Degradación de los suelos de las tierras altas de América tropicalde América tropical
• P ú t d l l d l ió• Proceso común en todos los suelos de la región
• Intenso uso de la tierra
• Poco éxito de los programas de conservación (estatales y privados)privados)
• La erosión es quizá el principal problema ambiental de la región
• Poca atención de los afectados directa e indirectamente
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• Poca atención de los afectados directa e indirectamente
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Uso intenso de la tierra y erosiónUso intenso de la tierra y erosión
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Uso intenso de la tierra y erosiónUso intenso de la tierra y erosión
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Degradación de los suelos …Degradación de los suelos …Degradación de los suelos …Degradación de los suelos …
• El control de erosión es técnicamente posible en todos los lugares, simplemente hay que llevarlo al campo
• Sin embargo no existe una política de estado para Sin embargo no existe una política de estado para control de erosión en los países de la región
T d i id d i d b í b • Toda actividad agropecuaria debería estar sobre una plataforma de conservación de suelos
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Manejo del suelo para control erosión en incremento de la fertilidadManejo del suelo para control erosión en incremento de la fertilidad
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