Tierras Negras
Terras Pretas do Indio
Amazonian Dark Earths
(Construcción Social de Suelos)
Viernes Científico
Octubre 19, 2007
- Angel A. Salazar Vega, Ph. D., Instituto de Investigaciones de la
Amazonía Peruana – IIAP.
- Gaspar Morcote, Antropólogo, Instituto de Ciencias Naturales,
Universidad Nacional de Colombia.
- Marcondes Lima da Costa, Universidad Federal de Para y CNPq.
INTRODUCCION (Clea Paz Rivera & Francis E. Putz)
Los seres humanos han influenciado grandes extensiones de bosques en
los trópicos (Willis et al 2004)
Se acepta que la población indígena de América, declino en 90% en un
plazo de 100 años luego de la llegada de los europeos (Hemming 1978)
Se reconoce que muchos bosques que son considerados “prístinos”, se
han regenerado luego de que las actividades humanas han cesado. La
influencia humana debe haber ocurrido debido a que los humanos han
estado presentes en la Amazonia por lo menos desde hace 12,000 años
(Roosevelt et al 1991).
Las sociedades precolombinas han afectado la región de varias maneras:
Construyendo campos elevados, caminos terraplenados, construcciones
hidráulicas.
Pero también de maneras menos obvias tales como prácticas de manejo
de suelos y bosques.
Esta presentación se enfoca en uno de las “posibles” practicas de
manejo de suelos y trata de poner el tema en discusión entre los
especialistas del Instituto.
INTRODUCCION
Una verdad: La agricultura de tumba y quema con cortos
periodos de cultivos y largos periodos de descanso es la
practica “tradicional” de agricultura en los suelos
generalmente pobres de la Amazonía.
- Nuevas teorías generadas por antropólogos y científicos de
suelos cuestionan esta verdad -.
En particular el reto de “tumbar” árboles con hachas
de piedra junto con la amplia distribución de suelos
que reflejan que han estado sometidos a
prolongadas prácticas de manejo, generan
argumentos favorables a la idea de prácticas más
intensivas de agricultura en bosques tropicales.
¿Qué son la tierras negras (TN)?
• Son tierras formadas por
influencia antrópica,
ocurren en áreas de 0.5
hasta 300 ha; Se
caracterizan por
presentar un horizonte
de color oscuro sobre
otro horizonte de suelo
menos fértil de
coloración natural de un
Oxisol o un Ultisol.
¿Qué son la tierras negras?
La característica
principal de las TN es
que tienen un alto
contenido de materia
orgánica, que le confiere
una alta capacidad de
intercambio catiónico
(CIC). También se
encuentra alto contenido
de materiales orgánicos
no descompuestos
(huesos, espinas, etc.) y
en algunos casos se
puede encontrar
herramientas y
cerámicas
Análisis Físico – Químico
Se han diferenciado dos tipos de suelos antropogénicos:
Tierras Negras (TN), más negros y con presencia de
artefactos y cerámica y
Tierras Mulatas (TM), oscurecidos pero sin presencia de
artefactos o cerámica.
En general tienen más altos contenidos de materia
orgánica, de P y Ca extraíble que los suelos no antrópicos.
Tienen pH más altos.
En general tienen contenidos más altos de nutrientes en
los 0 – 10 cm. y en los 40 – 50 cm., que los suelos que los
circundan.
Origen
Mediante la incorporación de carbón y cenizas de madera,
agricultores pre Colombinos incrementaron la MO, la retención de
nutrientes, la capacidad de intercambio catiónico y el pH.
Debido a que el carbon permanece en el suelo por
milenios, este contribuye a mantener las propiedades
de los suelos antropogenicos mucho tiempo despues
de que el manejo ha cesado. Se ha reportado que la
fertilidad de estos suelos se incrementado debido a la
deposicion de desechos domesticos (residuos de
comidas, conchas, huesos, excrementos, sangre y
orina) y otros materiales orgánicos traídos de bosques
aledaños (hojas de palmeras) y humedales (plantas
acuáticas)
En la mayoría de los casos, en América del Sur, las TN se han
encontrado cerca de cursos permanentes de agua.
Origen – Una
posible explicación a
como se forman las
TN, TP, ABE. ADE
Grado de Fertilidad
Debido a una mayor superficie expuesta en las
partículas de carbono estos suelos presentan
condiciones de fertilidad que son mejores que las de
los suelos circundante:
- Presentan una mayor capacidad de retención de agua.
- Presentan una mayor capacidad de intercambio
catiónico
- Presentan un pH más alto
- Presentan más altas concentraciones de P y Ca.
- La resiliencia de estas características es mayor que en
los suelos circundantes
Caracterización Florística de las Tierras Pretas
Plantas Silvestres y Domesticadas
Euterpe precatoria
Oenocarpus bataua
Mauritia flexuosa
Bactris sp.
Astrocaryum sp1.
Astrocaryum sp2.
Zea mays
Passiflora foetida
Annona sp.
Caryocar sp.
Croton sp.
Manihot sp.
Semilla carbonizada de
Oenocarpus bataua
131040BP (Beta 228148)
Centros de Agrobiodiversidad
En lugares de Tierras Negras se han encontrado
especies arbóreas o palmeras que tienen usos
predominantemente domesticos (alimentación,
medicina, utensilios, construcción de viviendas).
De manera que se observa dentro de una matriz
de bosque primario (bosque prístino) la
aparición de especies que no pertenecen a esa
asociación. A partir de esos centros es que
luego se han dispersado estas especies
domesticas hacia los márgenes de los bosques
primarios.
Investigaciones que en la actualidad
se están conduciendo sobre Tierras
Negras (TN), Terras Pretas (TP),
Terras Mulatas (TM), Antropic Dark
Earths (ADE), Antropic Black Earths
(ABE)
Earthworms as environmental bioindicators and its
importance for soil fertility
George Brown (Project Coordinator, Embrapa Florestas)
(2007 – 2010)
Earthworms as bioindicator of soil quality in agricultural
ecosystems
Marcos Garcia (Sub-Project Leader, Embrapa Amazonia Ocidental)
Main questions:
•Which earthworm species inhabit agroecossystems and natural forests?
•Which species are indicators of soil quality or anthropogenic changes?
•In which conditions earthworms may become pests?
•Can the native earthworms be usefull for ecotoxicological tests?
301 species known
in Brazil
42 spp.
259 spp.
exotics
natives
14%
86%
PEDOLOGY, FERTILITY AND BIOLOGY OF THE
AMAZONA DARK EARTH
Newton Paulo de Souza Falcão - Coordinator
Agronomist. Soil Fertility and Plant Nutrition Ph. D.
[email protected]
EMBRAPA – UFAM - USP
UNIVERSIDADE DA
FLORIDA
OBJETIVO GENERAL
• El objetivo de este proyecto es investigar sobre las
características y propiedades físicas, químicas y
biológicas de las Tierras Negras Amazónicas, Tierras
Mulatas y sus interacciones.
• Basándose en ese conocimiento se espera
desarrollar una nueva alternativa tecnológica de uso,
manejo y conservación de la fertilidad de suelos,
incrementando la productividad de los cultivos en
esas áreas reduciendo la necesidad de fertilizantes
orgánicos, inorgánicos y de encalado.
• El objetivo mas alto es adquirir conocimientos sobre
como recrear estos tipos de suelos y aplicarlos a la
recuperación de suelos degradados y áreas
abandonadas en el bosque Amazónico.
Caracterización de la fertilidad del suelo y diagnóstico
del estado nutricional de papaya, naranja, cupuazu y
coco cultivados en ADE y en suelos aledaños.
(Actividad concluida)
SUELOS NEGROS AMAZÓNICOS UN SISTEMA DE CULTIVO
PREHISTÓRICO: UNA ALTERNATIVA AGRÍCOLA ACTUAL
Quebrada Takana (Trapecio Amazónico)
Equipo Humano
Investigadores Principales
Gaspar Morcote (U. Nacional de Colombia)
Tomas León (U. Nacional de Colombia)
Juan Carlos Berrio (University of Leicester)
Santiago Mora (St. Thomas University)
Estudio de Suelos
Tomas León (U. Nacional). Agrologo
July Marcela Aparicio. Agrologa. (Posgrado IDEA).
Estudio de Cultura Material
Uliana Molano (Ms. U. Nacional de Colombia)
Estudio de Polen
Juan Carlos Berrio (University of Leicester)
Jair Valderama (U. Nacional de Colombia)
Estudio de Semillas y Fitolitos Arqueológicos
Gaspar Morcote Ríos (U. Nacional )
Estudio de Flora Actual
Pablo Palacios (Universidad Nacional-Sede Amazonia)
Estudio de Microbiota del Suelo
Hernando Valencia (U. Nacional de Colombia)
GEOCHEMICAL SIGNATURES USED
TO IDENTIFY SETTLEMENT PATTERN
AND CULTURES
Marcondes Lima da Costa
Federal University of Pará and
CNPq
FIRMAS GEOQUIMICAS USADAS PARA
IDENTIFICAR PATRONES DE
OCUPACION Y CULTURAS
• Objetivo General:
– Entender como las tierras negras se han
formado a través de los últimos milenios
como parte del paisaje amazónico y cual es la
relación entre este tipo de suelos y el nuevo
ambiente amazónico.
Terra Preta de Índio
Anthropogenic Dark Earths
Pyrogenic Carbon:
Characterisation by Solid
State NMR
Etelvino H. Novotny
Rio Preto da Eva - AM
Capsicum sp.
Alta Fertilidad => Alto
potencial productivo, en
un ambiente donde los
suelos son,
inherentemente, un
factor limitante para la
produccion agricola.
Pyrogenic Carbon in Soils
highly resistant to thermal, chemical and photo-oxidation
although some natural degradation in soil  carbon
sequestration
chemical and biochemical transformations of carbonized residues
(natural or induced burning of the biomass)
derived from the partial carbonization of ligno-cellulosic
materials
composed of polyaromatic units of different sizes and with
different organizational levels
partial oxidation, the peripheral aromatic units contain acidic
(carboxyl) substituents giving rise to high CEC values
Schmidt and Noack (2000), Global Biogeochem. Cycles, 14, 777–793
As Terras Pretas de Índio e as
Terras Mulatas :
Understanding their genesis
and
the rescue of a residue management from
pre-Colombian civilizationS
Wenceslau Geraldes Teixeira
Workshop
Manaus
03 – 06, September 2007
Terra preta de índio
e
Terra mulata
Where the dark horizons
in the TPIs managed
intentionally for
agricultural purposes ?
20
Pre-colombian Agriculture
bibliography
The slash and burn agriculture
with stone ash????
Stone axe
Metal axe
Evidendes of intense fire
management
- High levels of form of
pirogenic carbon (charcoal)
- Ash and charcoal – The effect of the
same element in different chemical
form (I.E. Ca – Oxide, Ca – Carbonate,
Ca – organic component
Carbonization of residues in the field
“Guie” system used nowadays in Ethiopia
2004
XV
Padre Felipe Salvador Gilij
Estação Experimental do
Caldeirão
Resiliência
das TPI
BACKGROUND OF THE STUDY SITE
IN BOLIVIA AND FIRST FINDINGS
RELATED TO TERRA PRETA ISSUES
BONIFACIO MOSTACEDO
• Guarayo indians, apparently
migrated from Paraguay (1400)
• Language closely related to
Guaraní
• Many explorations from
Asuncion, Paraguay to find
treasures and gold
• Jesuit and Franciscans
missionary activities in Bolivian
lowlands (1600s): to reduce
indian populations
• Population density before
missionaries: 350,000 inhabitants
(Denevan 1992)
• D’Orbigny visited Ascension de
Guarayos (1823): population
estimated 1,000
• It was reported also many “wild”
guarayos families living in the
forest with little contact
• Population diminished by
diseases brought by Europeans
such as smallpox and flu
ANTHROPOGENIC
HISTORY OF THE
STUDY SITE
FIRSTS FINDINGS
• 10 archeological sites
• Variety of potteries
• Black soils and charcoal
Calla (2003)
SOME SPECIES PROBABLY USED BY
HUMANS IN THE PAST
Family
Scientific Name
USE
Growth form
Max DBH
Preference
Anacard
Spondias mombin
Edible fruit, medicinal root
and bark
Emergent
121
TM
Arecaceae
Astrocaryum (2 spp)
Edible fruits and seeds, oil,
construction
Subcanopy
16, 40
Anywhere
Arecaceae
Attalea phalerata
Edible fruits and seeds,
medicine, construction
Canopy
48
TM
Arecaceae
Bactris gasipaes
Edible fruits, medicine, bows,
construction
Canopy
18
Anywhere
Arecaceae
Syagrus sancona
Construction
Emergent
26
Anywhere
Bombacaceae
Ceiba pentandra
Feber, oil from seeds
Emergent
200
TM, TN
Leguminosae
Inga spp.
Edible fruit
Subcanopy
73
TM
Moraceae
Batocarpus amazonicus
Edible fruit, dye, latex
Canopy
85
Anywhere
Moraceae
Pourouma cecropiifolia
Edible
Canopy
74
TN
Myrtaceae
Myrcia sp.
Edible fruit
Canopy
83
Anywhere
Sapindaceae
Talisia sculenta
Edible fruit
Subcanopy
52
NTN
Sapotaceae
Pouteria macrophylla
Edible fruit
Canopy
99
NTN
Sapotaceae
Pouteria nemorosa
Edible fruit
Canopy
150
TM
Paz (2003)
TN=Tierra negra, TM=Tierra morena, NTN=non-tierra negra
Use of charcoal residues and organic
sources of nutrients on soil sustainability
and guarana (Paullinia cupana var .
sorbilis) seeds production in Central
Amazon
Murilo Rodrigues de Arruda [email protected]
Wenceslau Geraldes Teixeira [email protected]
Hypothesis
The use of charcoal associated with organic
sources of nutrients, could increase soil fertility
and mitigate carbon from atmosphere in a
environmental, social and economic way for a
sustainable land use of tropical soils.
Table 1. Chemical characterization of soil before experiment
installation. Embrapa Amazônia Ocidental, 2002.
Table 3. Average soil pH, and available phosphorus, potassium, sodium,
calcium, magnesium, H + Al using three levels of charcoal, chicken manure and
bones meal (2007).
Guarana plant. Paullinia cupana var. sorbilis (Mart).
Ducke
Dark Earths and Manioc
Cultivation in Central
Amazonia:
A window on pre-Colombian
Agricultural Systems
Intensive Manioc Farming at Agua Azul (terra
mulata)
This field has been in under almost continuous
cultivation for over 30 years
MATERIAL DE ORIGEM
CLIMA
DRENAGEM
TEMPO
ORGANISMOS (HOMEM)?
Uso y algunos beneficios
- Uso de suelos con fines agrícolas de manera sostenible reduciendo los
impactos en los bosques aledaños.
- Uso del suelo como almacenador de Carbono en lugar de almacenarlo
en la biomasa, puede resultar en periodos mas largos de almacenaje
- Reducir los esfuerzos de los agricultores y aumentar el rendimiento por
ha de cultivos.
- El proceso de PIROLISIS genera “biocarbon” el cual se descompone
mas lentamente que la biomasa y constituye un mejorador de suelos
muy deseable.
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Tierras Negras Terras pretas do Indio Amazon Dark Earths