Degradación biológica del suelo


    La materia orgánica del suelo es un indicador clave de la calidad del suelo, tanto en sus funciones agrícolas como en sus funciones ambientales. La materia orgánica del suelo es el principal determinante de su actividad biológica. La cantidad, la diversidad y la actividad de la fauna del suelo y de los microorganismos están directamente relacionadas con la materia orgánica. La materia orgánica y la actividad biológica que esta genera tienen gran influencia sobre las propiedades químicas y físicas de los suelos. La agregación y la estabilidad de la estructura del suelo aumentan con el contenido de materia orgánica. Éstas a su vez, incrementan la tasa de infiltración y la capacidad de agua disponible en el suelo así como la resistencia contra la erosión hídrica y eólica. La materia orgánica del suelo también mejora la dinámica y la biodisponibilidad de los principales nutrientes de las plantas.

 

La degradación biológica del suelo consiste en la pérdida de materia orgánica por disminución de aportes vegetales, y por el aumento de la tasa de mineralización. Esto es consecuencia principalmente de la erosión hídrica, los malos manejos del suelo en  agricultura, el sobrepastoreo y la deforestación. Las consecuencias de la degradación biológica implican una pérdida de las propiedades del suelo, disminuyendo su fertilidad y su capacidad para producir bienes y servicios.

Causas de la degradación

Efectos

Disminución y degradación de la cobertura vegetal natural.

El bosque es sustituido por formaciones secundarias de arbustos y matorral. El suelo menos rugoso o desnudo es más vulnerable a la erosión.

Reducción en el contenido en materia orgánica.

Pérdida de fertilidad: Física (peor estructura); química (disminuye poder amortiguador e intercambio iónico) y biológico (sustento de organismos).

Disminución de los organismos del suelo

Alteraciones en la evolución de la materia orgánica, edafización y fijación del nitrógeno

Reducción excesiva de la biomasa y pérdida de biodiversidad natural.

Invasión de especies vegetales específicas de suelos degradados.

Aceleración de la erosión del suelo tanto causada por el agua como por el viento, por alteración del suelo y vegetación.

Erosiones hídrica y eólica, como consecuencia de la menor cobertura vegetal

Compactación del suelo, por el uso de maquinaria o labores inadecuadas, o sobrepastoreo.

Disminución de la porosidad, de la capacidad de infiltración y de la capacidad de retención de humedad

Deterioro, incluso pérdida, de la estabilidad estructural del suelo y tendencia a la formación de costras.

Se incrementa los valores de las escorrentías superficiales y su potencial erosivo.

Transferencias de materiales edáficos y nutrientes de las partes altas de las laderas a las bajas.

Eliminación de los horizontes superficiales en las partes elevadas de las laderas.

Acumulación de sedimentos y nutrientes al pie de las laderas, vaguadas, lechos fluviales y embalses.

La acumulación puede convertir en improductivo el suelo cubierto, o puede colmatar embalses.

Aumento de la pedregosidad por transporte de los materiales más fino del suelo.

El suelo puede llegar incluso a quedar cubierto en superficie totalmente de piedras.

Disminución del espesor del perfil edáfico. Incluso puede aflorar en superficie el material parental.

Deja patente en el paisaje un vistoso mosaico de colores, por truncamiento de los horizontes superiores. Perdida de suelo fértil en las zonas altas. Alteración de la infiltración en el perfil edáfico.

Pérdida de los materiales más finos superficiales. Pérdida de la base de sustentación de las raíces de las plantas.

Presencia de columnas, pedestales y montículos de erosión. En árboles pueden aparecer las raíces al aire.

Incisiones de diversa magnitud en el terreno.

Surcos, cárcavas, y barrancos.

Hundimientos y socavones por remoción y evacuación de material por conductos debajo del suelo

Subfusión o piping.

Topografía abarrancada

Badlands.

Contaminación del suelo. Salinización y alcalinización del suelo. Acidificación.

Perdida de fertilidad. Contaminación de aguas superficiales y acuíferos.

Ocupación del suelo por obras e infraestructuras.

Pérdida horizontal de suelo fértil

Incendios forestales provocados

Pérdida de biodiversidad y de suelo fértil. Alteración del equilibrio en el ecosistema edáfico.

Perturbación en la regulación del ciclo hidrológico.

Reduce la capacidad de almacenamiento de agua en el suelo y agravar los efectos de la sequía. Puede haber mayores riesgos por inundación y avenidas.

Degradación de los recursos hídricos.

Reducción del agua disponible debido a la alteración del ciclo hidrológico y a la sobreexplotación de acuíferos. Desaparición de fuentes y manantiales y de los humedales y fauna a ellos asociados

¿Cómo evitar la degradación biológica? Prácticas de manejo del suelo y del control de la erosión.

La agricultura conservacionista se caracteriza por tres principios interrelacionados:

1. la perturbación mínima del suelo en forma continua.
2. una cobertura permanente de la superficie del suelo con materiales orgánicos.
3. una rotación diversificada de cultivos en el caso de cultivos anuales o una asociación de plantas en cultivos perennes.

Objetivos:

1. Aumentar la cobertura de los suelos, que reduce la erosión, la pérdida de humedad por evaporación y aumenta la porosidad.

2. Aumentar la materia orgánica del suelo que incrementa la estabilidad de los agregados del suelo, aumenta la disponibilidad de agua y nutrientes y estimula la actividad biológica del suelo.

3. Aumentar la infiltración y la retención de humedad para disminuir el déficit hídrico y la erosión hídrica.

4. Reducir la escorrentía evitando pérdidas de suelo y lixiviación de nutrientes y contaminantes (procedentes de fitosanitarios)

5. Mejorar las condiciones de enraizamiento, evitando la compactación.

6. Mejorar la fertilidad química y la productividad, evitando la quema y desperdicio de rastrojos, que serán un importante aporte de materia orgánica al suelo, y usando preferentemente abonos orgánicos, lodos de depuradora tratados, estiercol...

7. Reducir la contaminación del suelo y del ambiente reduciendo al mínimo el uso de pesticidas y fertilizantes, aunque en los momentos iniciales de la implantación de prácticas conservacionistas, es posible la necesidad de un mayor uso de herbicidas.

  • Prácticas de conservación:
  1. Cultivos de cobertura. Son aquellas plantas que se siembran para cubrir el suelo en épocas de barbecho, incluso se pueden intercalar con el cultivo principal en fajas. Así, aunque se usen para cubrir y proteger la superficie del suelo, también pueden ser incorporadas como abonos verdes. Mantener el suelo cubierto es un principio fundamental de la agricultura de conservación.  Los cultivos de cobertura mejoran la estabilidad del sistema, no solo en la mejora de las propiedades del suelo, sino también por su capacidad de promover una biodiversidad aumentada en el agro-ecosistema.
  2. Abonos verdes. La utilización del abono verde consiste en la incorporación al suelo de masa vegetal no descompuesta, con la finalidad de conservar y/o recuperar la productividad de las tierras agrícolas. Actualmente se conceptúa como abono verde a la utilización de plantas en rotación, sucesión y asociación con cultivos comerciales, incorporándose al suelo o dejándose en la superficie, ofreciendo protección, ya sea como un mantenimiento y/o recuperación de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo. Eventualmente, parte de esos abonos verdes pueden ser utilizados para la alimentación animal y/o humana, producción de fibras o producción de forraje. Esto es un aspecto importante para la adopción de esta práctica, puesto que cuanto mayor sea su utilidad en la propiedad, mayores serán sus beneficios potenciales. En este nuevo enfoque, además de las leguminosas que son las plantas más utilizadas para este fin, también se usan gramíneas, crucíferas y cariofiláceas, entre otras.

Ventajas de cultivos de cobertura y abonos verdes:

Protegen el suelo.
Mantienen el nitrógeno en forma orgánica (-NH2) evitando que se pierda por lixiviación.
Controlan el crecimiento de las malezas.
Repelen el desarrollo de plagas del suelo.
Adicionan materia orgánica y favorecen la fertilidad y las actividades de preparación del suelo.
Pueden solucionar problemas de compactación.
Incrementan la porosidad del suelo y el drenaje interno y, por lo tanto, reducen la posibilidad de inundaciones.
Las leguminosas incrementan el nitrógeno disponible.

Adaptaciones agroecológicas de los cultivos de cobertura y abonos verdes más usados

Nombre científico
Inglés
Español
Leguminosas adaptadas a tierras bajas húmedas
Centrosema pubescens
Centro, butterfly pea
Jetirana, bejuco de chivo
Phaseolus mungo
Black gram
.
Pueraria phaseoloides
Tropical kudzu
Kudzú tropical
Leguminosas adaptadas al fuego
Centrosema pubescens
Centro, butterfly pea
Jetirana, bejuco de chivo
Desmodium adscendens
.
.
Glycine wightii
Glycine
Soja perenne
Macroptilium atropurpureum
Siratro
Siratro
Leguminosas adaptadas a condiciones frías
Clitoria ternatea
butterfly pea
Campanilla, zapallito de la reina
Desmodium intortum
Greenleaf desmodium
Pega-pega
Desmodium incinatum
.
.
Glycine wightii
Glycine
Soja perenne
Lotononis bainesii
Lotononis
Lotononis, Miles lotononis
Medicago sativa
Lucerne
Alfalfa
Phaseolus lathyroides
Phasey bean
Frijol de monte, frijol de los arrozales
Trifolium spp.
Clover
Trébol
Leguminosas adaptadas a áreas frecuentemente empantanadas e inundadas
Lotononis bainesii
Lotononis
Lotononis, Miles lotononis
Phaseolus lathyroides
Phasey bean
Frijol de monte, frijol de los arrozales
Pueraria phaseoloides
Tropical kudzu
Kudzú tropical
Vigna luteola
Dalrymplar vigna
.
Vigna umbellata
Rice bean
.
Leguminosas que toleran la sequía
Cajanus cajan
Pigeon pea
Guandul
Canavalia brasiliensis
.
.
Canavalia ensiformis
Jack bean, sword bean
Canavalia
Clitoria ternatea
butterfly pea
Campanilla, zapallito de la reina
Desmanthus virgatus
.
.
Desmodium uncinatum
Silverleaf desmosium
.
Dolichos lablab
Lablab bean
Frijol caballo, gallinita
Galactia striata
.
Frijolillo, Galactia
Glycine wightii
Glycine
Soja perenne
Indigofera endecaphylla
.
Indigo
Leucaena endecaphylla
.
.
Macrotyloma axillare
Archer axillaris
.
Stylosanthes guyanensis
Common stylo, tropical lucerne
Alfalfa de Brasil
Stylosanthes hamata
Caribbean stylo, pencil flower
Tebeneque
Stylosanthes humilis
Townsville stylo, wild lucerne
Alfalfa salvaje
Stylozobium spp.
Mucuna, velvet bean
Frijol terciopelo
Vigna unguiculata
Cowpea
Caupi
Leguminosas adaptadas a la sombra
Arachis pintoi
Horse groundnut
Mani forajera
Calopogonium mucunoides
Calapo
Rabo de iguana
Canavalia ensiformis
Jack bean, sword bean
Canavalia
Indigofera spp.
.
Indigo
Leucaena leucocephala
Leucaena
Leucena, acacia bella rosa, aroma blanca
Pueraria phaseoloides
Tropical kudzu
Kudzú tropical
Trifolium repens
White clover
Trébol blanco
Leguminosas adaptadas a suelos fértiles
Glycine wightii
Glycine
Soja perenne
Medicago sativa
Lucerne
Alfalfa
Stilozobium deeringianum (= Mucuna pruriens)
Mucuna, Velvet bean Mucuna,
Frijol terciopelo
Trifolium spp.
Clover
Trébol
Vicia sativa
Common vetch
Arveja comun
Vicia villosa
Hairy vetch
Veza peluda
Leguminosas adaptadas a suelos medio fértiles
Centrosema pubescens
Centro, butterfly pea
Jetirana, bejuco de chivo
Galactia striata
.
Frijolillo, Galactia
Macroptilium atropurpureum
Siratro
Siratro
Lupinus albus
White lupin
Lupino blanco
Lupinus angustifolius
Blue lupin
Lupino ázul
Lathyrus sativus
Grass pea, chickling pea
guija
Crotalaria juncea
Sunn-hemp
Crotalaria
Leguminosas y otras especies tolerantes a suelos de baja fertilidad
Cajanus cajan
Pigeon pea
Guandul
Calopogonium mucunoides
Calapo
Rabo de iguana
Canavalia brasiliensis
.
.
Canavalia ensiformis
Jack bean, sword bean
Canavalia
Centrosema spp.
Centro, butterfly pea
Jetirana, bejuco de chivo
Desmodium spp.
Desmodium
Pega-pega
Galactia striata
.
Frijolillo, Galactia
Indigofera spp.
.
Indigo
Leucaena leucocephala
Leucaena
Leucena
Lotus corniculatus
Birdsfoot trefoil
.
Lupinus luteus
Yellow lupin
Lupino amarillo
Macroptilium atropurpureum
Siratro
Siratro
Stylosanthes spp.
Stylo
.
Stylozobium aterrimum
Black mucuna
Frijol terciopelo negro
Teramnus uncinatus
.
Mani de venado
Vicia villosa
Hairy vetch
Arveja pelluda
Vigna unguiculata
Cowpea
Caupi
Zornia diphlla
Zornia
Zornia, barba de burro
Lolium multiflorum
Italian ryegrass
.
Ornithopus sativus
Pink serradella, bird's foot
.
Secale cereale
Rye
Centeno
Spergula arvensis
Corn spurry, spurry
Linacilla
  1. Cultivo en fajas. El sistema de cultivo en fajas es la siembra de dos o más cultivos en forma intercalada, siguiendo en lo posible las curvas de nivel del terreno, uno de los cultivos debe ser de vegetación densa (mayor resistencia a la erosión hídrica y eólica). Por lo menos uno de los cultivos que se intercalen debe ser leguminoso. Es aconsejable que cada faja no exceda de los 5 m. (sobretodo en superficies menores a 0.5 ha) y que en lo posible todas ellas mantengan el mismo ancho. Una relación entre la pendiente y la anchura de las fajas sería:

S = 100/P

Donde:

S Separación de la faja en metros

P Pendiente del terreno en %

Tipos de fajas:

Fajas a nivel o en contorno. El trazado se adapta exactamente a las curvas de nivel del terreno, por tanto son de anchura no uniforme. Son eficientes contra la erosión hídrica y se utilizan para cultivos de mayor permanencia y densidad cuya necesidad de laboreo es reducida.

Fajas de anchura uniforme. Bandas de anchura uniforme, cuyo eje longitudinal es en la medida de lo posible perpendicular a la línea de pendiente del terreno. Se usan en zonas de erosión eólica.

También se pueden intercalar los dos tipos anteriores y realizar un cultivo en fajas de tipo mixto.

El empleo de fajas es eficaz en los terrenos de las clases agrológicas de Benet II, III, y IV, si las pendientes son inferiores al 10%, En caso de pendientes superiores las fajas refuerzan otros sistemas defensivos.

El cultivo en fajas tiene varias implicaciones positivas para el sistema de producción agrícola y para la conservación y mejoramiento del recurso suelo: reduce considerablemente la propagación de plagas y enfermedades en la parcela, por no ser un monocultivo. Incluyendo leguminosas en forma intercalada en las fajas, se ingresa en un proceso gradual y secuencial de mejoramiento de la fertilidad del suelo. Facilita un sistema de rotación de cultivos adecuado en pequeñas superficies. Se reduce el riesgo de perder una producción agrícola por efecto de inclemencias climáticas extremas o ataque de plagas y enfermedades.

  1. Siembra directa. Es el establecimiento de un cultivo anual en un terreno que no ha sufrido laboreo previo alguno; en él que se ha procurado mantener el suelo cubierto, mediante la distribución homogénea de los restos del cultivo anterior; evitando la compactación excesiva por el paso de la maquinaria y el ganado; y controlando las hierbas previamente a la siembra, mediante la aplicación de dosis reducidas de herbicidas de baja peligrosidad.
  2. Laboreo mínimo. En este sistema se realizan labores verticales, nunca de volteo, entre los sucesivos cultivos. Las variantes son muchas empleándose aperos como el arado cincel, gradas de discos, cultivadores y vibrocultivadores. La cantidad final de rastrojo dependerá del número de operaciones, de la agresividad de las mismas (profundidad, velocidad, etc) y del tipo de apero.
  3. Incorporación de materia orgánica de distintas naturalezas. Podemos mejorar y enmendar un suelo degradado mediante la adición de materia orgánica procedente de residuos ganaderos: estiercol, purines, etc.. Procedente de lodos de depuradora tratados o compostados y materia orgánica procedente del compostaje de residuos orgánicos. También podemos cubrir el suelo con mulch, que consta de cubrir el suelo con materiales orgánicos o inorgánicos Actúa como protector para evitar la erosión del suelo, disminuye la evaporación del agua, mantiene la humedad por más tiempo y también sirve como controlador de malezas. En zonas de riesgo de heladas el mulch constituye una práctica muy útil para atenuar el efecto de las bajas temperaturas, además del aporte de materia orgánica en caso de que utilicemos compuestos de esta naturaleza.
  4. Cambios en el uso del suelo. En caso de tener un suelo degradado, hasta el punto de tener muy mermada su aptitud para el cultivo, se pueden practicar un cambio en el manejo del suelo, pasando a un uso que mejore sus características como suelo. Podríamos por ejemplo abandonar el cultivo y usar el terreno para pasto de ganado.
Uso/Cambio M.O. Biodiversidad Economía
Cultivo-pasto +++ + -
Pasto-cultivo --- - +
Cultivo-forestal +++ +++ ---
Forestal-cultivo --- --- +

Resumen de los efectos positivos y negativos en el cambio de uso de un suelo

  1. Cultivo de contorno. El cultivo en contorno o en curvas de nivel es una de las prácticas más simples y de gran eficiencia en el control de la erosión; consiste en la siembra de cultivos en función de las curvas de nivel del terreno, es decir, perpendicularmente a su pendiente. El cultivo en contorno exige la aplicación de prácticas de sistematización del laboreo y preparación del suelo con anterioridad a su ejecución. De esta manera, el terraceo y labranzas, escarificaciones y otras deben ser realizadas todas a nivel; por lo tanto, las terrazas servirán de orientación general para la plantación. Además del control de la erosión, esta técnica de cultivo ofrece otras ventajas como son el aumento de la infiltración, mejor distribución de la humedad del suelo y menor pérdida de nutrientes

Como práctica aislada para el control de la erosión, el cultivo en contorno es recomendado solamente para áreas limitadas, con una pendiente hasta 10% y un régimen pluviométrico bajo en intensidad y volumen total. Con relación a las demás condiciones de laboreo, el cultivo en contorno deberá ser siempre asociado a otras prácticas conservacionistas. Si los terrenos son arcillosos con baja capacidad de infiltración, el régimen pluviométrico es muy acusado o las pendientes son muy elevadas, el surco no debe estar totalmente a nivel para evitar la formación de regeros o cárcavas. La utilización de aperos de volteo puede dar lugar a peligrosos fenómenos de movimientos de tierra a cotas más bajas, se recomienda el uso de aperos que sólo remuevan la tierra.

  1. Terrazas. son estructuras de defensa consistentes en un surco y su correspondiente caballón trazados paralelos a las líneas de nivel con el objeto de absorber o evacuar el exceso de agua evitando así la pérdida de suelo por erosión hídrica.

Terrazas de caballón o de absorción. Son terrazas de tierra construidas a nivel y utilizadas en primer lugar para conservar el agua mediante su almacenamiento en el suelo, por captación del escurrimiento superficial en un área tan amplia como sea posible. Se adaptan mejor a zonas de pendientes suaves, lluvias escasas y poco intensas, con suelos de buena infiltración y donde la pendiente es menor al 6% (Gil ,1979).


Terrazas de canal o de desagüe. Son estructuras de tierra con un lomo y un canal de drenaje para interceptar y conducir el exceso del escurrimiento del agua pluvial a velocidades no erosivas. Con este fin el canal de la terraza tiene una ligera caída hacia uno de sus extremos o hacia ambos, generalmente de 0,2-0,5 %.
 

Orientación pata la elección del tipo de terraza

 

Tasa de infiltración

Lluvia anual

<10 mm/h

10-20 mm/h

>20 mm/h

<500 mm

D

A

A

500-800 mm

D

D

A

>800 mm

D

D

D

A Absorción D Desagüe

Separación de terrazas: Es de aplicación la siguiente fórmula, aunque está sujeta a correcciones por necesidades del terreno, del cultivo o de labor.

SCS-USDA     Iv=(aP+b)*0,305

Donde:

Iv Espaciamiento vertical

P Pendiente en %

a 0,8 en terrazas a nivel y 0,4 en terrazas de desagüe

b Intervalo [1-4] con valores bajos para suelos erosionables con técnicas de cultivo tradicionales y altos para suelos poco erosionables.

Para el cálculo del canal debemos tener en cuenta:

- En terrazas de absorción, la cantidad máxima de agua que deberá contener el canal:

Q=C*P*A

Donde:

Q Caudal de escorrentía

C Coeficiente de escorrentía

P Precipitación máxima registrada en 24h en un período de retorno de 10 años

- En terrazas de desagüe se debe tener en cuenta la máxima intensidad de lluvia correspondiente al tiempo de concentración (tiempo que tarda el agua en recorrer el camino desde el punto más alejado del área entre dos terrazas al final del canal). A partir de este dato se calcula el caudal máximo, que combinándolo con la velocidad de flujo que queremos en el canal para evitar la erosión, nos dará la sección de canal que se debe construir.

Tc=0,0195 L0,77 S-0,385

Donde:

Tc Tiempo de concentración

L Longitud

S Pendiente media

El caudal para este tiempo será:

Q=(C*I*d*L)/1000

Donde:

Q Escorrentía en m3/s

I Intensidad máxima de la lluvia en mm/s en el tiempo de concentración

d Distancia horizontal media entre terrazas

L Longitud de la terraza

C Coeficiente de escorrentía

Calculamos la velocidad

V=(1/n) I1/2 R2/3 (Fórmula de Manning)

  1. Barreras muertas de piedra. Son muros de piedra dispuestos sobre las curvas de nivel, es decir, en perpendicular a la pendiente. Se construyen en el interior de la zona de cultivo, y la distancia de separación se basa en una distancia vertical de 1,5 metros (lo que implica que a mayor pendiente, menor distancia de separación).Se construyen sobre una zanja de unos 10 cm de profundidad, y ancho de 40 cm, no debiendo sobresalir más de 30 cm del suelo.
  2. Barreras muertas de tierra. En caso de la ausencia de piedras en la zona se ve como alternativa interesante la construcción de este tipo de barreras. En este caso, como el material es menos resistente a al fuerza de empuje del agua, la separación entre barreras será menor para reducir la posibilidad de derrumbes al reducir la energía del agua. La distancia vertical máxima será de 1,2 m. No es una técnica útil en pendientes muy elevadas (>35%). La tierra para construir la barrera se extrae del mismo lugar donde se va a construir la barrera, abriendo zanjas de 20 cm de profundidad, 40 cm de ancho y 2 metros de largo. La tierra se colocará en la parte superior de la zanja creando una barrera de unos 30 cm de ancho y 30 cm de altura, que deberá ser reforzado con plantas o pastos en la época húmeda para estabilizar la barrera.
  3. Control de cárcavas.

    Medición del crecimiento de las cárcavas

    Uno de los procedimientos es el del Servicio de Conservación de Suelos de los Estados Unidos (citado por Funes et al, 1996), utilizando la siguiente fórmula:

    R = (5,25 x 10-3 ) A0,46 P0,20

    Donde:

    R = Avance en m de la cabeza de la cárcava en un período determinado.

    A = Area en m² de la cuenca aguas arriba de la cárcava.

    P = Total anual de las lluvias de 24 horas de duración mayores o iguales a 12,7 mm.

    El modelo quizás funcione para unas condiciones geográficas en particular, pero es difícil que pueda aplicarse para el cálculo del retroceso de cualquier barranco, ya que los factores no son siempre los mismos; por ejemplo, las condiciones de infiltración y escorrentía pueden variar de un año a otro debido a la creciente ocupación humana.

    Es de recordar que una forma de terreno de escasas dimensiones hoy en día puede ser cartografiada y seguida su evolución por vía satélite; otra manera es la toma repetitiva de aerofotografías a escala de detalle.  no siempre se cuenta con equipos sofisticados como teodolitos, GPS y altímetros de última generación. Una manera muy práctica es la colocación de marcas, pueden ser estacas de madera de 10 cm de largo, las que se colocarán a 20 cm desde el borde del talud, de esta manera conseguiremos realizar mediciones del crecimiento de la cárcava.

    Si se conoce la longitud remontada por la cabecera de la cárcava por alguno de los métodos anteriores se podrá evaluar el futuro desplazamiento de la cárcava por la ecuación:

    Lr = Lm  x (Ar)0,46 x Pr0,20

    Donde:

    Lm Avance anual previsible de la cabecera

    ARelación entre la superficie drenada por el tramo que se investiga y la drenada por el tramo medio

    Pr Relación entre el módulo anual de la suma de las lluvias diarias iguales o mayores de 12,7 mm previsto para un período al que le corresponde el tiempo en el que se ha medido Lm

Medidas para el control y estabilización para cárcavas en crecimiento:

Aislamiento de la cárcava

El objetivo de esta fase es detener el proceso que provoca el aumento de la cárcava; es decir, evitar que la concentración de agua continúe erosionando el lecho y desestabilice los taludes del surco.

Para cumplir tal objetivo es necesario establecer un adecuado manejo del suelo del área agrícola y demás áreas que componen la cuenca de captación (potreros, caminos, áreas de beneficio común), de modo que se obtenga una correcta distribución e infiltración del agua en toda la cuenca. En virtud del estado de la cárcava, muchas veces es necesaria la construcción de una terraza o canal divergente inmediatamente encima de la cabecera para impedir totalmente la entrada de agua. Otras veces, dependiendo de la localización, es necesario el aislamiento con cercos de todo su perímetro para evitar la entrada de animales o que los trabajos rutinarios de campo sean realizados muy próximos a los taludes de las cárcavas.

Recuperación

Si las dimensiones de la cárcava no fueran muy grandes y si los beneficios esperados pudieran compensar la inversión, se recomienda la recuperación del surco; es decir, tapar la cárcava con tierra, recuperando el área e incorporándola nuevamente al proceso productivo. Esta medida es recomendable en áreas de alto valor y con buena productividad con cultivos anuales. Una vez recubierta, debe procederse a la nivelación con relación a las áreas adyacentes e implementar la adopción de prácticas conservacionistas que no permitan la reiniciación del proceso. Es necesario que se proceda periódicamente a la nivelación del área, en virtud del proceso natural de compactación del suelo recubierto.

Estabilización de la cárcava

Antes de cerrar el perímetro de la cárcava, suavizar los taludes para impedir que el proceso de desbarrancamiento continúe, se recomienda la plantación de especies vegetales par una mejor estabilización y/o la construcción de diques de protección frente a la erosión.

  1. Zanjas de coronación y zanjas de desviación. Son canales que se abren en las partes altas de los terrenos agrícolas (en las divisorias de aguas), si son zanjas de coronación y en partes inferiores e incluso en el propio terreno cultivado si son de desviación. Las zanjas deben ser de unos 30 cm de profundidad y 40 de ancho y de sección preferiblemente trapezoidal. Estas zanjas evitan el exceso de escorrentía canalizando el agua a zonas donde el riesgo de erosión no es tan elevado. Las zanjas deben conectarse
  2. Zanjas de infiltración. Son zanjas cuyo objetivo es la retención e infiltración del agua de lluvia y escorrentía, y no la evacuación a otras zonas. La técnica de construcción es muy parecida los muros muertos de tierra pero en este caso es muy importante la creación del muro en la zona inferior de la zanja. Se excavan en el terreno siguiendo las curvas de nivel y se conectan entre sí mediante un tabique bajo, que permita el paso de agua sobre él entre zanjas en caso de llenado de alguna zanja. Serán zanjas de forma trapezoidal con 2 metros de largo, 40cm de profundidad, 40cm da ancho en el fondo y otros 40cm en superficie.

  1. Terrazas de banco o bancales. En terrenos de ladera en la que la disponibilidad de agua y el riego erosivo es muy elevado se crea estas estructuras para reducir el riesgo de erosión, así como para que se aproveche por infiltración el agua de lluvia y se disminuya la escorrentía. Se trata de una construcción importante que requiere de un estudio del terreno, de la cuenca, del régimen de lluvias, de la viabilidad económica (debido a su elevado coste sólo se aplicará a laderas altamente productivas)...  Estas estructuras constan de terraplén y talud, empezando un bancal a continuación del otro, creando una estructura parecida a unas gradas. El talud puede ser de piedra, generalmente vertical, o de tierra, con una inclinación de unos 30º. El ancho de los terraplenes y la altura del talud dependerá de la inclinación del terreno. También existe un tipo de bancal semicircular, usado para proteger los pies de los frutales en pendientes acusadas, es una medida aplicada sólo a la superficie de la sombra de los frutales, dejando desprotegida el resto de la ladera. El uso de los bancales debe estar debidamente justificado, ya para su construcción es necesario un movimiento de tierras que conlleva una alteración de los horizontes y de la estructura natural del suelo.

Para la formación del bancal debemos tener en cuenta la inclinación de la pendiente y la profundidad de suelo desmontable. Para obtener la anchura  posible para el bancal:

A [2(h-0,40)]/Pt

Donde:

A: Anchura máxima

h: Profundidad del suelo medida en dirección vertical

Pt: Pendiente del terreno

El volumen de desmonte, que será el principal factor en los costes económicos de la formación del bancal, no debe ser superior a 2000m3 por hectárea de terreno para que sea rentable. Para calcular el volumen de desmonte:

V = 1/8 x A x S x Pt x L

Donde:

V Volumen de desmonte

A Anchura del bancal

S Superficie del bancal

Pt Pendiente de la ladera

L Longitud del bancal

Cuanto más corta es la anchura del bancal menor es el volumen de desmonte, por lo que la anchura estará limitada por la necesaria para el laboreo y para el correcto desarrollo de los cultivos. Estará entre los 15 y 50 metros que puede quedar reducida a los 8 - 10 m en caso que estén destinados para frutales.

La longitud del bancal está limitada por los condicionantes de topografía y riego. La longitud media de bancal es de 150m y la pendiente longitudinal debe estar entre los valores de 0,5 % y 0,8 %

Los taludes deben protegerse por medio de vegetación natural o en ciertos casos con muros de sostenimiento. En este último caso la superficie del bancal debe estar ligeramente inclinada hacia el talud superior, donde se encontrará el correspondiente canal de drenaje.

  1. Labranza vertical. La labranza vertical es una práctica de laboreo primario del suelo, por tanto no se trata de una estructura como las anteriores prácticas. Para realizar este tipo de labranza se emplea el llamado “arado cincel”, que es un implemento de estructura simple, fabricado íntegramente de metal. Consiste básicamente en abrir delgadas grietas o fisuras sobre el suelo seco (antes de las primeras lluvias) en dirección perpendicular a la pendiente. La separación entre líneas de grietas está en función al tipo de suelo y a la pendiente del terreno, sin embargo, se acepta que una distancia promedio 30 cm. es lo recomendable (tanto para el arado cincel a tracción animal como con tractor agrícola). Las fisuras abiertas (cuya profundidad fluctúa entre 12 y 18 cm. con tracción animal, y entre 20 a 35 cm. con tracción mecanizada) interceptan el escurrimiento superficial y facilitan la infiltración del agua en el suelo. De esta manera se reduce drásticamente la cantidad de escurrimiento, lo que contribuye directamente a la reducción del proceso erosivo hídrico. Las laboreas agrícolas en general y el desarrollo de los cultivos en particular, son muy favorecidos por el incremento de humedad registrado gracias a este tipo de labranza.

Fuentes:

-Boletín de tierras y aguas de la F.A.O.

-Proyecto JALDA 2002, “Prácticas de Conservación de Suelos y Aguas validadas por el Proyecto JALDA”.                Serie "Estudios e Investigación". Documento 2

-Material campus virtual de la  URJC. Gestión y conservación de suelos y aguas.

-Instituto nacional de tecnología agropecuaria de Argentina.

-OpenCourseWare de la Universidad Politécnica de Madrid.
http://gea.gate.upm.es/ingenieria-agroforestal/hidrologia-de-superficies-y-conservacion-de-suelos


 
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