AREA
USO Y MANEJO DE SUELOS Y AGUA
Valoración de la erosión y de las
pérdidas de nutrientes de los
suelos en la Microcuenca
Plantón-Pacayas
ING. MIGUEL ANGEL MARIN C.
TITULO DE LA ACTIVIDAD DEL PROYECTO
Evaluación y ajuste de metodologías para medir la
pérdida de suelo en la Microcuenca Plantón-Pacayas.
Grupo meta
:
Productores localizados en el área de la Microcuenca
Plantón-Pacayas.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Desarrollar una metodología sencilla, de bajo costo y eficiente
para medir la erosión producto de la actividad agrícola y pecuaria
de la zona en función del tipo de laboreo, relieve y uso de la
tierra.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•Evaluar y ajustar una metodología para medir la pérdida de
suelo.
•
Generar información básica de clima y de suelo, para establecer
medidas correctivas o de mitigación a futuro.
•Determinar las pérdidas económicas que incurren los
productores producto de la degradación sus suelos.
•Trasladar la experiencia con sus resultados a otras zonas del
territorio nacional.
MATERIALES Y MÉTODOS
•
Se utilizó para medir la cantidad de sedimentos generados en los
diferentes sitios producto de la actividad agrícola, una barrera de
geotextil denominada SILT-FENCE, que es un tipo de malla porosa,
que permite el paso de agua no así de los sedimentos, que son
retenidos en dicha malla.
•
El periodo analizado para los sitios de Bajo y Mediano Riesgo
comprendió JULIO a DICIEMBRE 2008
•
Los sedimentos retenidos son recolectados y pesados en una
balanza de mano.
•
Se lleva una bitácora (registro), sobre el manejo agronómico del
cultivo (preparación del suelo, tipo de cultivo, podas, aporcas, control
de malezas, etc.) con el fin de observar el impacto de la lluvia sobre el
sitio, considerado el principal factor en la zona de degradación de
suelos.
•
Se recoge una muestra de sedimentos en cada sitio para realizar un
análisis de laboratorio para determinar las diferentes cantidades de
nutrientes que son lavados, con el fin de determinar la pérdida en la
fertilidad natural de los suelos y económica para el productor.
•
Los datos de lluvia se recolectaron por medio de las MINIESTACIONES
ubicadas en cada sitio
METODOLOGIA PARA IDENTIFICAR AREAS CRITICAS EN LA
MICROCUENCA PLANTON-PACAYAS
CAP.
USO---CONFLICTO DE USO
USO
ACTUAL---RIESGO DEGRADACION
(
AREAS CRITICAS )
INDICE DE COVERTURA
ESTADO EROSIVO
PENDIENTE DEL
TERRENO---POTENCIAL EROSIVO
ERODABILIDAD EN
SUELO---VOLCANICO
Fuente: Saenz et al.1997 Elaborò: Ing. Luis Arroyo M.– INTA-2006 intersec intersec int ers ec intersec
Destrucción de eras de cultivo y saturación de Geotextil con sedimentos por un evento de alta
Precipitación. Zona Baja Vista del relieve presente en la Microcuenca Con el sistema de producción utilizado
Simulador de lluvia para establecer el efecto de la
SITIO
ALTITUD
(msnm)
RELIEVE
(%)
PRECIPITA
CIÓN
(mm)
VIENTO
NEBLINA
LOCALI
ZACIÓN
BAJO
1960
8 – 15
2500 – 2800
Ligero
Esporádica
09.92192
-83.825034
MEDIANO
2359
15 – 40
+ 3500
Moderado
Frecuente
09.93487
-83.83091
ALTO
2578
+ 40
2000 – 2500
Fuerte
Frecuente
09.94052
-83.83807
Vista
del
tipo
relieve
predominante en la zona del
Proyecto
Algunos factores que rigen la erosión son: el relieve, la cobertura vegetal y la precipitación
Fuente: Esc. Ing. Agrícola. UCR. 2010
Los factores que rigen la erosión
Destrucción eras
Trazado a favor pendiente
Arcillas afloran después de un alto lavado del terreno
Altas precipitaciones provocan destrucción de
surcos, arrastre de plantas y perdida de suelos
Terreno con malezas o residuos de cosecha evita erosión
Terreno descubierto , el daño de una lluvia después de la preparación es severo
En un terreno cubierto , el impacto de las gotas de lluvia es mínimo
Cuadro 2: Comparación de cantidad de sedimentos retenidos en
malla para cada uno de los sitios de medición
SITIO Tn/ha Periodo acumula do (Jul. A Dic.) Lluvia acumula da en Periodo (Jul. A Dic.) (mm) SEDIMENTOS tn/ha Lluvia Acumulada (mm)/mes Eventos Lluvias Máx. (mm)/día
Setiem Octubr Setiem Octubr Setiem Octubr
BAJO 31.4 2010 27.5 10.3 360 316 40 Y 55 29 Y 39
METODOLOGÍA PARA LA VALORACIÓN ECONOMICA DE PÉRDIDA DE SUELO *
VALOR DE LOS NUTRIENTES
La monetarización del suelo de las fincas objeto de estudio, según su contenido de nutrientes se da a través del valor de mercado de los fertilizantes y el costo de reposición de los nutrientes perdidos, como sigue:
1.La monetarización de cada nutriente se establece según el precio de mercado de una fórmula de fertilizante comúnmente utilizada en el cultivo de hortalizas en este caso por ejemplo el 18-5-15-6-2, con un precio en el almacén por saco de 46 kg de 15420 colones (335.22 colones/kg de fertilizante). Se considera un costo de transporte hasta la finca de 850 colones por saco ( 18.48 colones/kg) y el costo de la mano de obra por aplicar el fertilizante en 40.63 colones/kg (se asume que en la zona se requiere 1 jornal para aplicar 10 sacos de fertilizante por hectárea, estimando un costo por jornal de 6500 colones).
2.El cálculo del valor de reposición en colones/kg de nutriente contenido en el fertilizante se determina por medio de:
Vn: (Cf+Tf+Jf) * Fe
Donde:
Vn: Valor de reposición del nutriente, en colones/kg Cf: Costo en almacén del kg de fertilizante, en colones/kg
Tf: Costo de transporte del fertilizante hasta la finca, en colones/kg
Jf: Costo de la mano de obra necesaria para aplicar el kg de fertilizante, en colones/kg Fe: Factor de eficiencia de cada nutriente en el fertilizante
El factor Fe es un factor para determinar el aprovechamiento real del nutriente contenido en el fertilizante y está dado por dos aspectos: 1.La concentración o contenido de cada nutriente en el fertilizante (Nf)
2.El % de aprovechamiento real del nutriente aplicado al suelo (% Ap). Esto significa que no todo el nutriente del fertilizante es aprovechado en un 100% por la planta, por lo tanto, se debe estimar ese aprovechamiento, lo para efectos del presente trabajo se adopta según Bertsch, F. 1995, donde N2: 60%, P2O5: 40%, K2O: 70%, MgO: 60%
3.El factor Fe, para cada nutriente se determina como sigue:
Fe: 1 / %Nf * %Ap
El factor Fe va a depender de la fuente de fertilizante a utilizar y por lo tanto incidirá directamente en el costo de reposición de cada nutriente.Esto significa que dicho factor es específico para cada fertilizante y no se puede generalizar para todos los casos.
* Quirós Madrigal, Olman. 2000. Sostenibilidad de formas de producción agropecuarias en empresas familiares agrícolas en Costa Rica. Serie. Socioeconomic Studies on Rural Development. Vol. 120. Wissenschaftverlag Vaulk Kiel. KG. 236 p.
Rubro N₂ P₂O₅ K₂0 MgO CaCO₃ M.O. Factor Eficiencia (Fe) 9.26 50 9.52 27.78 3.13 11.30 ₡/ kg 3651.50 19716.5 3754.02 10954.49 961.07 11.30
Cuadro 3. Costo de reposición de cada kilogramo de nutriente en la zona de la Microcuenca Plantón-Pacayas. ₡/ kilogramo
++ El costo de reposición de cada nutriente se basó en la fórmula 18-5-15-6-2 (18%N, 5%P, 15%K, 6%Mg, 2%B)
++Costo de 1 kg del elemento en la fórmula comercial: N₂= ₡60.34; P₂O₅=₡17.6; K₂0=₡50.28; MgO=₡20.11
1 kg gallinaza, como aporte de materia orgánica (40% M.O.)=₡11.30
Sitio
Pérdida Suelo Tn/ha/ period
N₂ P₂O₅ K₂O MgO CaO MO
Costo total ₡/ha/ periodo Bajo (kg) 31.4 56.52 1.73 17.58 3.77 26.38 72000 ---Valor en Colones --- 206382.8 34109.5 65995.7 41298.4 25256.9 --- 373043.3 Mediano (kg) 14.45 20.23 0.40 0.94 0.87 8.96 54000 ---Valor en Colones --- 73869.8 7886.6 3528.78 9530.41 8611.19 --- 103426.8
Cuadro 4. Pérdida de nutrientes en kg/ha en el periodo julio – diciembre
2008 y su valor en colones.
SITIO Cmol(+)/l mg/l % % Textu ra % pH Al Ca Mg K P Zn Mn Cu Fe N M.O. Pendien te. Bajo 5.9 0.15 3.0 0.6 0.12 24 4.4 2 5 24 0.18 3.59 F 8-15 Mediano 5.7 0.20 2.2 0.3 0.14 10 2.8 1 4 19 0.14 2.70 Fa 15-40
Cuadro 5 . Resultados físico-químicos de suelo de parcelas de observación y medición.
Fuente: Autor, en base a resultados de análisis de suelos.
++ Se debe transformar los datos de los análisis de suelo a Kg/ha del elemento, para realizar los cálculos , ya que la disponibilidad de nutrimentos de un cultivo se expresa en Kg/ha
Semana de recolección y sitio riesgo Volumen sedimentos (tn/ha/semana) Lluvia acumulada (mm/sem.) Lluvias máximas mm/día
Estado terreno y/o cultivo
02-09-08 BAJO
0.37 28.6 18 Zapallo cosechado ya en abandono. Mucha maleza
MEDIANO 0.12 72 39 Brocoli en cosecha, residuos. Plantas recién cosechada y mucha maleza
09-09-08 BAJO
0 53.7 39 Zapallo en abandono ya cosechado, mucha maleza MEDIANO 0.4 42.6 11 Terreno con residuos cosecha brocoli y mucha maleza
23-9-08 BAJO
13.6 119.6 23-55 Culantro recién sembrado, 8 días (terreno suelto preparado con maquinaria), destrucción de eras y arrastre de semillas
MEDIANO 0.6 170.3 71 Residuos cosecha anterior más maleza 1-10-08
BAJO
13.5 157.7 35-40 Culantro 15 días, eras destruidas y canales saturados de sedimentos
MEDIANO 1.07 238 60-73 Terreno recién preparado con tracción animal, no esta acondicionado
7-10-08 BAJO
6.0 80.6 17-37 Culantro 22 días, suelo descubierto
MEDIANO 3.6 107 58 Terreno con 10 días preparado sin acondicionar 14-10-08
BAJO
2.8 146.4 29-39 Culantro 30 días, suelo lavado, finos arrastrados
MEDIANO 6.74 246 62 Lluvias fuertes, suelo preparado sin acondicionar y descubierto 28-10-08
BAJO
1.74 89 21-31 Suelo seco, estable por lavado de finos (arena y limo) MEDIANO 1.02 135.6 22-27 Terreno alomillado con papa recién sembrada
Cuadro 6: Cantidad de sedimentos retenidos en geotextil, según tipo cultivo, etapa desarrollo y cantidad de lluvia. Periodo de setiembre - octubre 2008
FACTOR CARACTERISTICAS
RELIEVE
Factor que mal acondicionado, puede provocar grandes volúmenes de pérdidas de suelos , por lo que a mayor pendiente la susceptibilidad del terreno a la erosión y arrastre de sedimentos aumenta
LLUVIA
Factor importante en la degradación de suelos al provocar problemas de erosión y daños ambientales. La intensidad de la lluvia desempeña un papel más protagónico que la cantidad.
TIPO SUELO
La composición física de los suelos como su textura, juega un papel importante en la generación y arrastre de sedimentos. Suelos de origen volcánicos, como los presentes en la zona, cuya textura son de tipo franco-arenosa, livianos, profundos, son muy susceptibles al arrastre por lluvia que suelos de texturas pesadas de tipo arcillosa.
PREPARACION DEL TERRENO
Terrenos preparados con maquinaria en relieves ondulados con suelos volcánicos, sin obra de conservación o mitigación, son susceptibles a la degradación por lluvia. Por lo general, los terrenos se dejan totalmente limpios, por el tipo de actividad agrícola presente en la zona.
OBRAS DE CONSERVACIÓN Y
MITIGACIÓN
En la zona en algunos casos solo se utiliza siembras a contorno, por lo general se carece de obras que faciliten un uso racional y sostenible de las tierras.
COBERTURA VEGETAL O TIPO DE CULTIVO
La cobertura vegetal desempeña un papel importante en el manejo adecuado de los suelos. Coberturas permanentes como pasturas, bosque y otros, reducen la degradación de tierras, puesto que disminuyen el impacto de las lluvias en el terreno, al reducir la destrucción de la estructura o agregados del suelo y disminuir la escorrentía superficial.
Cultivos anuales o de ciclo corto como las hortalizas, que se consideran la principal actividad económica de la zona, no ayudan a minimizar los riesgos de erosión de los suelos, puesto que su cobertura o área foliar es escaza y su establecimiento se da en suelos descubiertos. Terrenos limpios, libres de malezas, como los que necesitan los cultivos hortícolas, aumentan los riesgos de erosión.
El mayor riesgo de erosión, ocurre durante la preparación del terreno y en los primeros días posteriores al trasplante o siembra, dado que no existe cobertura vegetal o es mínima
Obras de Conservación y Mitigación
•
Muro de piedra en la margen derecha del camino
(aguas abajo)
•
Intervención del camino de acceso con
Hidrosiembra en los taludes
•
Canales de Guardia Acequias de ladera
•
Cultivo en contorno
Diseño de Obras de Conservación
y Mitigación
Hidrosiembra en los taludes
