EROSIÓN DEL SUELO. PEPE LUCHO (José L. Pantoja)

Transcripción

1 EROSIÓN DEL SUELO PEPE LUCHO (José L. Pantoja) Universidad de Las Fuerzas Armadas - ESPE Depto. Ciencias de la Vida y la Agricultura - IASA Oficina: 011 (593) Ext Celular: 011 (593) jlpantoja1@espe.edu.ec

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3 Erosión Es la degradación de las capas superficiales del suelo por el lavado producido por el agua y/o el transporte de partículas por el viento. Resulta en la pérdida de la capa arable y el depósito de partículas del suelo en áreas lejanas a su origen. Suelos agrícolas, pecuarios, forestales, y urbanos. Es tolerable perder < 5 TM/ha/año, idealmente < 3 TM/ha/año.

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6 Brady, N.C., and R.R. Weil The nature and properties of soils. 14 th Ed. Pearson Education, Inc. Columbus, OH. 965 p.

7 Nodilo, A Soil erosion: Rising Awareness on Current Environmental Issues. Available at: (Accessed on April 14 th, 2014). In TechWeb Blog.

8 Factores que afectan la erosión Cantidad e intensidad de precipitación. Cantidad de escorrentía. Velocidad del viento. Textura del suelo. Estructura del suelo. Rugosidad del suelo. Pendiente (topografía). Cobertura del suelo.

9 Brady, N.C., and R.R. Weil The nature and properties of soils. 14 th Ed. Pearson Education, Inc. Columbus, OH. 965 p.

10 Brady, N.C., and R.R. Weil The nature and properties of soils. 14 th Ed. Pearson Education, Inc. Columbus, OH. 965 p.

11 Llanuras Cordillera de los Andes

12 Planicie de inundación

13 Montaña Estructural Pie de Monte

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15 Desertificación Es un proceso dinámico de los ecosistemas secos y frágiles. La degradación del suelo en zonas áridas, semiáridas, y subhúmedas secas que resulta de los cambios climáticas y las actividades humanas (ONU). Incluye áreas terrestres (suelo, subsuelo, acuíferos), poblaciones animales y vegetales, y estructuras creadas por el hombre y sus servicios (i.e., terrazas y represas).

16 Desertificación Antes Después Valle de Coachella en California

17 Los tres pasos de la erosión Brady, N.C., and R.R. Weil The nature and properties of soils. 14 th Ed. Pearson Education, Inc. Columbus, OH. 965 p.

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19 Tipos de erosión por agua Erosión laminar Erosión en surcos Brady, N.C., and R.R. Weil The nature and properties of soils. 14 th Ed. Pearson Education, Inc. Columbus, OH. 965 p. Erosión en cárcavas

20 Definiciones importantes Erosividad: Es la capacidad (fuerza) que tienen las gotas de lluvia para separar las partículas del suelo de su localización original. Erodabilidad: Es la resistencia del suelo a ser erosionado.

21 Morgan, R.P.C Soil erosion and conservation. 3 rd Ed. Blackwell Science Ltd. 304 p.

22 Erosión por viento

23 Erosión por viento Brady, N.C., and R.R. Weil The nature and properties of soils. 14 th Ed. Pearson Education, Inc. Columbus, OH. 965 p.

24 Erosión por viento Brady, N.C., and R.R. Weil The nature and properties of soils. 14 th Ed. Pearson Education, Inc. Columbus, OH. 965 p.

25 Cambios en la calidad del suelo Soil Biology Quality Soil and Water Conservation Society Soil quality and soil erosion. In: Lal, R. (ed). Ankeny, IA. 329 p.

26 Cálculo de pérdida de suelo por escorrentía

27 Cálculo de pérdida de suelo por escorrentía

28 Cálculo de pérdida de suelo por escorrentía

29 Cálculo de pérdida de suelo por Diferentes modelos: USLE: Universal Soil- Loss Equation (70s hasta los 90s). RUSLE: Revised USLE (90s hasta hoy). WEPP: Water Erosion Prediction Project (80s hasta hoy). escorrentía

30 RUSLE A = R K LS C P A = Cantidad de suelo perdido (estimado o predecido). R = Erosividad causada por la lluvia. K = Erodabilidad del suelo. L = Longitud de la pendiente. S = Grado de pendiente. C = Cobertura del suelo y manejo. P = Prácticas de control de erosión.

31 Descripción de los componentes de la RUSLE R = Toma en cuenta la cantidad e intensidad y distribución de las lluvias. K = Indica la susceptibilidad del suelo a ser erosionado. Es afectado por la infiltración del agua y estabilidad de agregados. L = Mayor longitud en la pendiente, mayor erosión. S = Mayor pendiente, mayor erosión. C = Se refiere a la cobertura vegetal durante todo el año. P = Es toda actividad no agrícola que ayuda a reducir la erosión (i.e. terrazas, cultivos en contorno, diques).

32 Valores de los componentes de la RUSLE R = Puede ir de 0 a (MJ*mm)/(ha*h*año). K = Puede ir de 0 a 0.1 (Mg*ha*h)/(ha*MJ*mm), siendo 0.1 un suelo con cero erosión. LS = No tiene unidades. Resulta de dividir la pérdida de suelo promedio del área de estudio, para un área estándar de 22 m de largo y 9% de pendiente. Puede ir de 0 a 12, siendo 12 un suelo con mucha erosión. C = Puede ir de 0 a 1, siendo 1 un suelo con mucha erosión (i.e., un suelo usado en la producción de maíz con labranza convencional tiene un valor aproximado de 0.5). P = Puede ir de 0 a 1, siendo 1 un suelo con mucha erosión.

33 Ejemplo de la RUSLE Calcular A si: R = 500 (MJ*mm)/(ha*h*año) K = 0.05 (Mg*ha*h)/(ha*MJ*mm) LS = 2.0 C = 0.5 P = 0.5 A = 12.5 TM/ha/año

34 Pérdida de suelo por el viento Revised Wind Erosion Equation (RWEQ): E = I C K L V E = Cantidad de suelo perdido por acción del viento (estimado o predecido). I = Erosividad causada por el viento. C = Clima. K = Rugosidad del suelo. L = Ancho del campo. V = Cobertura vegetal.

35 Control de la erosión Rotación de cultivos: La manera más fácil de combinar especies vegetales. La frecuencia con que pueden intervenir los cultivos en hilera (línea) depende de la severidad de la erosión. Las mejores rotaciones son gramíneas y leguminosas. Cultivos itinerantes: Reducen la erosión mediante la rotación de las parcelas sobre las que se desarrollan los cultivos. Las áreas de bosque se deforestan mediante roza y quema, se labra el suelo, y se siembra un cultivo. Se obtienen algunas cosechas, luego se siembra otro cultivo o se deja la tierra en descanso, pastos, o para que se renueve el bosque.

36 Control de la erosión Manejo de pastizales: Se debe rotar el ganado entre varios lotes dando tiempo a que el pasto se recupere. Los pastos no deben explotarse más de 40 o 50% de la producción anual de la especie más apetitosa para el ganado. Esto permitirá que la vegetación se regenere para cubrir el suelo hasta un 70% en la época de mayor riesgo de erosión. El sobrepastoreo deteriora los terrenos y acelera la erosión. El subpastoreo resulta en la pérdida de los buenos forrajes, los cuales rebrotan más rápido cuando son pastadas.

37 Control de la erosión Manejo de suelos forestales: Se puede intercalar unas especies con otras. Cultivos de cobertura: Cubren las áreas del suelo que no son protegidas de la lluvia y el viento por el cultivo principal y/o durante la época que no se produce un cultivo comercial. Hay muchas gramíneas y leguminosas que se pueden utilizar.

38 Control de la erosión Mulch: Cobertura del suelo con residuos de paja, caña de maíz, hojas de palma, rastrojos, o material plástico. La cubierta protege el suelo del impacto de las gotas de lluvia y reduce la velocidad de la escorrentía y del viento. Desde el punto de vista de conservación, el mulch simula el efecto de un cultivo de cobertura. Cultivos a nivel (siguiendo las curvas de pendiente): También se los puede conocer como barreras vivas. Se usa en suelos sin impedimentos serios de drenaje interno y en superficies con pendientes < 10%. El mapa de suelos y curvas de nivel es indispensable para su establecimiento.

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43 Terrazas de conservación siguiendo las curvas a nivel.

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54 Diseño de drenajes Características del área que se desea drenar. Características hidrológicas del suelo. Volumen, frecuencia, e intensidad de la precipitación (y riego).

55 DISEÑO DE UN DRENAJE CONVENCIONAL $ / HA + $ / HA / AÑO POR MANTENIMIENTO

56 RECONSTRUIR LAS CAMAS DE SIEMBRA PARA MEJORAR EL DRENAJE

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58 Barreras vivas Tome la pendiente del terreno. Trace la línea madre. Use la tabla de distancias para determinar el espacio entre las barreras. Trace y marque las curvas a nivel. Siembre la barrera viva.

59 Barreras muertas (piedras) Trace una línea madre. Use la tabla de distancias para determinar el espacio entre muros. Trace y marque las curvas donde se construirán los muros. A partir de la línea trazada, mida 40 cm hacia abajo. Limpie el área donde irá el muro y haga una zanja de 50 cm para colocar la primera línea de piedras. Levante el muro hasta unos 50 cm.

60 Divida el terreno en cuadrículas y marque con estaca las esquinas de los cuadros. Alrededor de cada estaca, haga un círculo de 75 cm. El desnivel se hace a partir de la estaca hacia la parte excavada del círculo, teniendo 10 cm en la parte más profunda. Proteja la parte de abajo del círculo sembrándole grama. Haga el hoyo donde se sembrará la plántula y siembre la plántula. Terrazas individuales

61 Terrazas Estructuras diseñadas para reducir la velocidad del agua en las laderas, cortando la pendiente en segmentos, y con ello reducir la pérdida de suelo por erosión. Terrazas de conservación: En pendientes < 2% y en suelos profundos (> 75 cm). Canales colectores siguen la curva de nivel a pendientes máximas de 0.05%. Terrazas de base ancha: En pendientes de 2 20% y en suelos de profundidad variable. Canales colectores siguen la curva de nivel y con pendientes entre 0.03 y 0.05%. Terrazas escalonadas o bancales: En pendientes > 20% y en suelos de profundidad variable. Reducen la pendiente a cerca de 0% para minimizar la escorrentía en terrenos con pendientes fuertes.

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64 Espaciamiento de terrazas IV = as * b IV = Intervalo vertical. a = Constante geográfica. zonas lluviosas 0.3 a 0.4 zonas semiáridas 0.5 y zonas desérticas 0.6. S = Pendiente promedio arriba de la terraza. b = Constante para la erodibilidad del suelo y cobertura de la superficie durante periodos críticos de erosión. Suelos erosionables con cobertura pobre = 1. Suelos resistentes a la erosión durante periodos críticos = 2.

65 Intervalo horizontal IH = IV * 100/S IH = Intervalo horizontal. IV = Intervalo vertical. S = Pendiente promedio (%).

66 PENDIENTE % DISTANCIA INCLINADA m ANCHO TOTAL m

67 Rotación de cultivos

68 Cultivo de cobertura

69 Mulch

70 Determinar las curvas a nivel

71 Siembra en hileras en contorno

72 Siembras en contorno

73 Terrazas de conservación

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75 Canales en contorno

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