Agronomie 22 (2002) 253-263
DOI: 10.1051/agro:2001008

Soil fertility during shifting cultivation in the tropical Karst soils of Yucatan

Carina Weisbach^a, Holm Tiessen^a and Juan J. Jimenez-Osornio<sup>b

a</sup>  Department of Soil Science, University of Saskatchewan, 51 Campus Drive, Saskatoon, Canada S7N 5A8
^b  PROTROPICO, Universidad Autonoma de Yucatan, Apartado Postal 28, Cordemex, CP 97110 Merida, Yuc., Mexico

(Received 4 April 2001; accepted 24 July 2001)

Abstract
As the bush fallow portion of shifting cultivation in Yucatan is shortened from the traditional 25-30 years to 6-12 years, soil productivity declines. Soil properties associated with this decline have not been documented because of the extreme short-range soil variability on Yucatan's limestone shield with its mosaic of black and red soils. We examined soil fertility and organic matter in sites representing stages of shifting cultivation in the context of pedogenic differences. Black soils contained twice as much organic matter, more total P and three times more available P than red soils. At the end of the cultivation cycle both soils had lost one quarter of their organic matter relative to the longest fallow. Available P was 40 in the black soils. All organic matter and nutrient levels were higher than in non-calcareous semiarid tropical soils elsewhere, and the productivity decline was attributed to interactions between P and K supply and available water.

Résumé
Restauration de la fertilité du sol lors de l'agriculture itinérante du Yucatan. Dans l'agriculture itinérante du Yucatan, la période de jachère qui était traditionnellement de 25-30 ans, est maintenant réduite à 6-12 ans, ce qui entraîne une perte de productivité. A l'heure actuelle, on manque de résultats concluants sur la diminution de la fertilité consécutive à un raccourcissement de la période de jachère, en grande partie à cause de la très grande variabilité spatiale des sols calcaires sur de petites distances. Nous avons donc étudié la fertilité du sol et la matière organique dans des sites représentatifs des différentes étapes du cycle de l'agriculture itinérante dans diverses conditions pédologiques. Les sols noirs contenaient deux fois plus de matière organique, plus de P total et trois fois plus de P disponible que les sols rouges. Suite à la culture, les deux sols avaient perdu un quart de leur matière organique. La quantité de P disponible a été réduite de 40 Malgré ces pertes, les deux types de sols ont conservé des quantités de matière organique et d'éléments nutritifs plus élevés que la plupart des sols tropicaux semi-arides. La diminution de productivité qui pousse les fermiers à abandonner ces sols ne peut être expliquée que par des interactions entre un approvisionnement marginal en P et K et un taux d'humidité disponible très faible dans ces sols calcaires tropicaux.

Key words: slash-burn cultivation / calcareous soil / Milpa / soil organic matter / soil variability

Mots clés : culture sur brûlis / sol calcaire tropical / Milpa / matière organique du sol / variabilité du sol

Correspondence and reprints: Holm Tiessen
    e-mail: tiessen@sask.usask.ca

Communicated by Florent Maraux (Montpellier, France)

© INRA, EDP Sciences 2002