The Slash and Burn (SB) System, practiced by the Mayan farmers of Yucatan, is one of the oldest forms of land use. After SB the soil is cultivated with corn by two or three consecutive years and then abandoned for a fallow period of 15 to 40 years to restore soil fertility when new vegetation is cut and burned again. There are contrasting points of view related to the advantages of SB on soil fertility. So, this work aimed to evaluate changes in the soil fertility of two Mayan farmers (Leoncio and Epitacio), practicing SB in five different agroecosystems of Yucatan, Mexico. Three soil subsamples, at 0 - 20 cm deep, were taken per each agroecosystem and mixed to form a composite sample to analyse: pH, Organic Matter (OM), Nitrogen (N) as Nitrates (N-NO3), Available Phosphorus (P), Potassium (K), Calcium (Ca2 ), Magnesium (Mg2 ) and Zinc (Zn2 ). There was a general trend to increase OM, N-NO3, P, K and Mg in SB of Leoncio but Zn decreased. In Epitacio’s OM, P and K increased with SB. Long fallow periods showed the lowest pH values while the highest ones in the SB showed the influence of ashes. All agroecosystems showed High and Very High contents of OM although the contents of N-NO3 and P were Low, except the Very High content of N-NO3 in the Agroecosystem 3 of Epitacio in the rendzic Leptosol (rz LP). In all agroecosystems K and Ca were High whilst Mg was Medium. The overall average Zn content in Leoncio’s was Lower (0.38 ppm) than Epitacio’s ecosystem (2.76 ppm). A rendzic Leptosol showed extreme higher contents of all nutrients than the red Cambisol.
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Ramírez-Silva, J. H. , Ramírez-Jaramillo, G. , Lozano-Contreras, M. G. , Cano-González, A. and Arellano-Martín, F. (2021). Soil Fertility in Two Shifting Cultivation Mayan Systems of Yucatan, Mexico. Open Access Library Journal, 8, e7858. doi: http://dx.doi.org/10.4236/oalib.1107858.
Myyers, N. (1994) Tropical Deforestation: Rates and Patterns. In: Brown, K. and Pearce, D.W., Eds., The Causes of Tropical Deforestation, UCL Press, London, 388 p.
Vargas, R.O., Rivera, O.D. and Mendoza, V.M. (1988) Sistemas de producción campesina y manejo de los ecosistemas en las riberas del río Güejar, Reserva Natural Integral La Macarena (Departamento del Meta, Colombia). Cuadernos de Agroindustria y Economía Rural, 22, 77-112.
Bryant, D., Nielsen, D. and Tangley, L. (1997) The Last Frontier Forests. Ecosystems and Economies on the Edge. World Conservation Monitoring Centre and the World Wildlife Fund. 43 p.
Lara Ponce, E., Caso Barrera, L. and Aliphat Fernández, M. (2012) El Sistema Milpa Roza, Tumba y Quema de los Maya Itzá de San Andrés y San José, Petén Guatemala. Ra Ximhai, 8, 71-92. https://www.redalyc.org/pdf/461/46123333007.pdf
https://doi.org/10.35197/rx.08.02.e.2012.06.el
Pool Novelo, L. (1986) Experimentación en producción maicera bajo roza tumba quema en Yaxcabá, Yucatán, México, Tesis de Licenciatura. Universidad Autónoma Chapingo, Estado de México. 41-45.
Arias Reyes, L.M. (1994) Análisis de las investigaciones del Programa Dinámica de la Milpa en Yucatán. Programa Dinámica de la Milpa 1979-1991. Revista de Geografía Agrícola, 173-178.
https://documen.site/download/analisis-de-las-investigaciones-del-programa-dinamica-de-la-milpa_pdf
Remmers, G.G.A. and Ucán Ek, E. (1990) La roza-tumba-quema maya: Evaluación de un Sistema agroecológico tradicional bajo presiones de cambio tecnológico. Etnoecologia, 3, 1-8.
http://etnoecologia.uv.mx/Etnoecologica/Etnoecologica_vol3_n45/art_remm.htm
Mariaca Méndez, R. (1988) Análisis estadístico de 6 años de cultivo continuo experimental de una milpa bajo roza-tumba-quema en Yucatán, México (1980-1986). Tesis de MC. Centro Botánica, Colegio de Postgraduados, Montecillo.
Martínez, J., De las Heras, J. and Herranz, J. (1991) Impacto ecológico de los incendios forestales. Catedra de Botánica Forestal y Ecología y Medio Ambiente. Escuela Universidad Politécnica de Albacete. Universidad de Castilla La Mancha.
González-Vila, F.J., Almendros, M.G., González-Pérez, J.A., Knicker, H., González- Vázquez, R., Hernández, Z., Piedra-Buena, A. and Rosa Arranz, J.M. (2009) Transformaciones de la materia orgánica del suelo por incendios naturales y calentamientos controlados en condiciones de laboratorio. Cátedra de divulgación de la ciencia, Valencia, 224-238. https://digital.csic.es/handle/10261/54782
Giardina, C.P., Sandford Jr., R.L. and Dockersmith, I.C. (2000) Changes in Soil Phosphorus and Nitrogen during Slash-and-Burn Clearing of a Dry Tropical Forest. Soil Science Society of America Journal, 64, 399-405.
https://www.researchgate.net/publication/255631189
https://doi.org/10.2136/sssaj2000.641399x
Giardina, C.P., Sanford, R.L., Dockersmith, I.C. and Jaramillo, V.J. (2000) The Effects of Slash Burning on Ecosystem Nutrients during the Land Preparation Phase of Shifting Cultivation. Plant and Soil, 220, 247-260.
https://link.springer.com/article/10.1023/A:1004741125636
https://doi.org/10.1023/A:1004741125636
Mataix-Solera, J., Cerda, A., Arcenegui, V., Jordán, A. and Zavala, L.M. (2011) Fire Effects on Soil Aggregation: A Review. Earth-Science Reviews, 109, 44-60.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012825211001322
https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2011.08.002
García, E. (2004) Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köpen (para adaptarlo a las condiciones de la República Mexicana). México. UNAM, Instituto de Geografía.
http://www.publicaciones.igg.unam.mx/index.php/ig/catalog/view/83/82/251-1
Bautista, F., Palacio-Aponte G., Ortíz-Pérez, M., Bartllori-Sampedro, E. and Castillo-González, M. (2005) El origen y el manejo maya de las geoformas, suelos y aguas en la Península de Yucatán. In: Bautista, F. and Palacio, G., Eds., Caracterización y manejo de los suelos de la Península de Yucatán: Implicaciones Agropecuarias, Forestales y Ambientales, Universidad Autónoma de Campeche, Universidad Autónoma de Yucatán, Mérida, 21-32.
Bautista, F., Maldonado, D. and Zinck, A. (2012) Clasificación maya de los suelos. Ciencia y Desarrollo, 260, 65-70.
https://www.cyd.conacyt.gob.mx/archivo/260/articulos/clasificacion-maya-suelos.html
Bautista, F. (2017) Suelos ambiente y algo más. Skiu. Ciudad de México. 140 p.
https://actswithscience.com/Descargas/Libro%20suelos,%20ambiente%20y%20algo%20m%C3%A1s.pdf
Phytomonitor (2020) Archivo de análisis de fertilidad de suelos-2020 del laboratorio Phytomonitor. Calzada Aeropuerto N° 7299-B. Colonia Bachigualato. Culiacán Sinaloa, México. CP. 80140.
SEMARNAT (2002) Norma Oficial Mexicana NOM-021-RECNAT-2000, que establece las especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de suelos, estudios, muestreo y análisis. Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales. Diario oficial. http://www.ordenjuridico.gob.mx/Documentos/Federal/wo69255.pdf
Patel, J., Patel, N. and Shiyani, R. (2001) Coefficient of Variation in Field Experiments and Yardstick Thereof—An Empirical Study. Current Science, 81, 1163-1164.
http://www.jstor.org/stable/24106429
Muñoz, J.D., Martínez, L.J. and Giraldo, R. (2006) Variabilidad espacial de propiedades edáficas y su relación con el rendimiento en un cultivo de papa (Solanum tuberosum L.). Agronomía-colombiana, 24, 355-366.
https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=180316239020
Etiégni, L. and Campbell, A.G. (1991) Physical and Chemical Characteristics of Wood Ash. Bioresource Technology, 37, 173-178.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/096085249190207Z
https://doi.org/10.1016/0960-8524(91)90207-Z
Medina-Méndez, J., Volke-Haller, V., Galvis-Spínola, A., Cortés-Flores, J.I. and Santiago-Cruz, M.J. (2017) Incremento de la materia orgánica del suelo y rendimiento de mango en Luvisoles, Campeche, México. Agronomía Mesoamericana, 28, 499-508. https://www.scielo.sa.cr/pdf/am/v28n2/43750618014.pdf
https://doi.org/10.15517/ma.v28i2.22236
Ford, D., Palmer, A. and White, W. (1988) Landform Development; Karst. In: Back, W., Rosenshein, J.S. and Seaber, P.R., Eds., Hydrogeology (The Geology of North America, Volume O-2), Geological Society of America, Boulder, 576.
Celaya-Michel, H. and Castellanos-Villegas, A.E. (2011) Mineralización del nitrógeno en el suelo de Zonas áridas y semiáridas. Terra Latinoamericana, 29, 343-356.
https://www.redalyc.org/pdf/573/57321283013.pdf
Bautista-Zúñiga, F., Jiménez-Osornio, J., Navarro-Alberto, J., Manu, A. and Lozano, R. (2003) Microrelieve y color del suelo como propiedades de diagnóstico en Leptosoles cársticos. Terra Latinoamericana, 21, 1-11.
https://www.redalyc.org/pdf/573/57321101.pdf
Castellanos, J.Z., Uvalle-Bueno, J.X. and Aguilar-Santelises, A. (2000) Manual de interpretación de análisis de suelos y aguas. Segunda Edición, Serie: Colección INCAPA, Instituto de Capacitación para la Productividad Agrícola, 186-212.
Adams, M. (1995) Fundamentos de química de suelos. Universidad Central de Venezuela Consejo de Desarrollo Científico y Humanismo. Caracas, Venezuela. 27-46.
Ramírez-Silva, J.H., Aguilar-Duarte, Y. and Cano-González, A. (2015) Contenido de Zinc en suelos y plantas de maíz comercial el Quintana Roo, México. Memoria de la XXVII Reunión Científica Tecnológica, Forestal y Agropecuaria Tabasco 2015. IV Simposio Internacional en Producción Agroalimentaria Tropical. 29-32.
Pool, L. and Hernández, E.X. (1995) Bases de la experimentación agrícola bajo roza, tumba y quema: El caso de la milpa. In: Hernández, E., Bello, E. and Levy, S., Eds., La milpa en Yucatán: Un sistema de producción agrícola tradicional, Tomo 2, Colegio de Postgraduados, El Colegio de Postgraduados, Montecillo, 313-337.
Trejo-Torres, J.C. (2014) Vegetación y Paisaje del Puuc de Yucatán. Reporte final del proyecto “Difusión Ambiental en la Reserva Biocultural Estatal Puuc”. Kaxil Kiuic A.C. and Programa de Pequeñas Donaciones—FMAM-México—PNUD, Mérida, 54 p.
http://www.kaxilkiuic.org.mx/wp-content/uploads/2020/07/Vegetacion_y_Paisaje_en_el_Puuc_Trejo_FINAL-reducido_compressed.pdf
Kogge Kome, G., Kogge Enang, R., Oben Tabi, F. and Kfuban Yerima, B.P. (2019) Influence of Clay Minerals on Some Soil Fertility Attributes: A Review. Open Journal of Soil Science, 9, 155-188. https://doi.org/10.4236/ojss.2019.99010
Krasilnikov, P., Gutiérrez-Castorena, M.C., Ahrens, R.J., Cruz-Gaistardo, C.O., Sergey, S. and Solleiro-Rebolledo, E. (2013) The Soils of Mexico. World Soils Book Series, Springer, New York. https://doi.org/10.1007/978-94-007-5660-1
