UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y MANEJO
DE RIESGOS NATURALES
EFECTOS DE LAS PRÁCTICAS AGRÍCOLAS SOBRE LA
CALIDAD DEL SUELO EN EL PÁRAMO DEL SECTOR
WINTZA, CANTÓN LATACUNGA, PROVINCIA DE COTOPAXI
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERO AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES
MICHAEL GIUSSEPPE ACOSTA ROMO
DIRECTOR: BIOL. ANITA ARGÜELLO MEJÍA
I
DECLARACIÓN
Yo MICHAEL GIUSSEPPE ACOSTA ROMO, declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
____________________________________ MICHAEL GIUSSEPPE ACOSTA ROMO
II
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Efectos de las prácticas agrícolas sobre la calidad del suelo en el páramo del sector Wintza, Cantón Latacunga, Provincia de Cotopaxi”, que, para aspirar al título de Ingeniero Ambiental fue desarrollado por Michael Acosta, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
___________________________________________ BIOL. ANITA ARGÜELLO MEJÍA
III
AGRADECIMIENTO
“Agradecido con Dios por la vida, la salud y por todas las bendiciones recibidas.”
A mi familia por su amor y apoyo incondicional que me inspira a siempre seguir
creciendo como persona y como profesional, a sus enseñanzas y guía a lo
largo de mi vida que me han impulsado a cumplir exitosamente todas mis
metas planteadas.
A mis maestros que han sido parte fundamental de mi aprendizaje, que han
contribuido con sus conocimientos a mi formación intelectual. Y especialmente
a la Bióloga Anita Argüello por su amistad, por su acertada dirección, por sus
recomendaciones para mi investigación y por todo el apoyo siempre brindado.
Finalmente a todas las personas quienes han aportado sus reflexiones y han
contribuido con este proceso de aprendizaje cuyo resultado se demuestra en
IV
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA RESUMEN ... I ABSTRACT ... II
1. INTRODUCCIÓN ... 1
PROBLEMA ... 2
HIPÓTESIS ... 3
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ... 4
OBJETIVO GENERAL ... 4
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 4
ALCANCE ... 5
2. MARCO DE TEÓRICO ... 7
2.1 MARCO DE REFERENCIA ... 7
2.1.1 Calidad del Suelo ... 7
2.1.1.1 Origen y Formación del Suelo. Procesos y Factores Influyentes ... 8
2.1.1.2 El Perfil del Suelo ... 11
2.1.1.3 Los Organismos del Suelo ... 13
2.1.1.4 Materia Orgánica del Suelo ... 15
2.1.2 Indicadores de Calidad de Suelo ... 17
V
2.1.2.2 Indicadores físicos ... 21
2.1.2.3 Indicadores químicos ... 22
2.1.2.4 Indicadores biológicos ... 22
2.1.3 Efectos de las prácticas agrícolas en las zonas de altura ... 23
2.2 MARCO CONCEPTUAL ... 25
2.2.1 Páramo ... 25
2.2.2 Uso de la tierra y cambio de uso de la tierra ... 26
2.2.3 Servicios Ambientales ... 26
2.3 MARCO LEGAL ... 27
2.3.1 Según la Constitución Política del Estado 2008 ... 27
2.3.2 Titulo VII – Régimen del buen vivir ... 28
2.3.3 Ley Forestal y de Conservación de Aéreas Naturales y Vida Silvestre: ... 30
2.3.4 Texto Unificado de Legislación Ambiental Secundaria (TULAS, 2003)……….. ... 31
2.4 MARCO TEMPORO ESPACIAL ... 32
2.5 MARCO CONTEXTUAL ... 33
2.5.1 Aspectos Físicos ... 33
2.5.1.1 El clima en el área de investigación ... 33
2.5.1.2 Temperatura ... 34
2.5.1.3 Precipitación ... 36
2.5.1.4 Vientos ... 38
2.5.1.5 Heladas ... 40
2.5.1.6 Geología ... 40
2.5.1.7 Geomorfología ... 42
VI
2.5.1.9 Sistemas Ecológicos ... 46
3. METODOLOGÍA ... 49
3.1 RECONOCIMIENTO DE CAMPO Y REVISIÓN DE FUENTES SECUNDARIAS ... 49
3.1.1 Proceso de digitalización de la información obtenida ... 50
3.2 OBTENCIÓN DE DATOS DE FUENTES PRIMARIAS. ... 53
3.3 RECOLECCIÓN DE DATOS DE CAMPO ... 55
3.3.1 Etapa de Reconocimiento ... 55
3.3.2 Etapa de selección de sitios de referencia y área de estudio ... 55
3.3.3 Tipo de muestreo ... 58
3.3.1 Profundidad de las muestras ... 59
3.3.1 Distribución y número de puntos de muestreo ... 61
3.3.2 Materiales de muestreo ... 63
3.4 ANÁLISIS DE MUESTRAS DE SUELO ... 63
3.4.1 Recolección de muestras de suelo ... 63
3.4.2 Homogenización de la muestra ... 64
3.4.3 Medición de la Velocidad de Infiltración ... 65
3.4.4 Procedimientos de análisis en la fase de laboratorio ... 66
4. RESULTADOS Y DISCUSIONES ... 69
4.1 PARÁMETROS FÍSICOS, QUÍMICOS, BIOLÓGICOS ... 69
4.1.1 Humedad ... 69
4.1.2 Textura ... 71
4.1.3 Potencial de Hidrógeno ... 72
VII
4.1.5 Micronutrientes u Oligoelementos ... 79
4.1.6 Capacidad de Intercambio Catiónico (C.I.C) ... 83
4.1.7 Conductividad Eléctrica ... 84
4.1.8 Bases ... 85
4.1.9 Porcentaje de Saturación de Bases ... 86
4.1.10 Velocidad de Infiltración ... 87
4.1.11 Materia Orgánica ... 88
4.1.12 Interpretación del Índice de Calidad del Suelo (ICS) ... 89
4.2 GENERACIÓN DE MAPAS GEOREFERENCIADOS ... 93
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 96
5.1 CONCLUSIONES ... 96
5.2 RECOMENDACIONES ... 98
BIBLIOGRAFÍA ... 101
VIII
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Grupos de organismos normalmente presentes en el suelo. ... 13
Tabla 2. Elementos químicos presentes en el suelo. ... 16
Tabla 3. Conjunto de indicadores físicos, químicos y biológicos ... 20
Tabla 4. Información General de Estaciones Meteorológicas. ... 33
Tabla 5. Temperaturas máximas mensuales 2002-2012. Cotopilaló ... 35
Tabla 6. Temperaturas mínimas mensuales 2002-2012. Cotopilaló ... 35
Tabla 7. Precipitación total mensual y anual 2002- 2012. Sigchos. M363 ... 37
Tabla 8. Velocidad máxima y dirección del viento. Estación Cotopilaló. ... 39
Tabla 9. Clasificación de los Sistemas Ecológicos y sus respectivas alianzas presentes en el volcán Iliniza Sur. ... 47
Tabla 10. Documentos cartográficos digitalizados ... 50
Tabla 11. Ficha de observación de la muestra de referencia 1 ... 60
Tabla 12. Ficha de observación de la muestra de comparación 1 ... 61
Tabla 13. Información recopilada de áreas de muestreo establecidas ... 62
Tabla 14. Metodología empleada en los análisis de laboratorio ... 66
Tabla 15. Valores para la interpretación de los análisis de suelo ... 67
Tabla 16. Promedios de humedad en los suelos de estudio ... 69
Tabla 17. Clase de texturas en las muestras de estudio. ... 71
Tabla 18. Valores de pH obtenidos de los terrenos de estudio. ... 72
Tabla 19. Resultados de análisis de concentración de macronutrientes ... 74
Tabla 20. Resultados de análisis de concentración de micronutrientes ... 79
Tabla 21. Valores de la Capacidad de Intercambio Catiónico del suelo ... 83
Tabla 22. Valores de Bases de los terrenos de estudio ... 85
Tabla 23. Porcentaje de saturación de bases en el suelo ... 86
Tabla 24. Parámetros y Calificación ICS ... 89
Tabla 25. Tabla de interpretación del ICS. ... 90
Tabla 26. Resultado ICS Terreno de Referencia 1 ... 90
X
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Origen y formación del Suelo. Factores Influyentes. ... 9
Figura 2. Origen y formación del Suelo. Factores Influyentes. ... 12
Figura 3. Triángulo de Moebius ... 18
Figura 4. Mapa del área de Estudio y de Estaciones Meteorológicas. ... 34
Figura 5. Temperatura Media Mensual 2002-2012 MA1V Cotopilaló. ... 36
Figura 6. Precipitación Media Mensual 2002-2012 M363 Sigchos. ... 37
Figura 7. Velocidad del Viento Media Mensual 2002-2012 Cotopilaló. ... 39
Figura 8. Subconjuntos de suelos en el área de investigación ... 44
Figura 9. Base cartográfica general del sector Wintza ... 52
Figura 10. Avance de la frontera agrícola del sector Wintza ... 53
Figura 11. Terreno de Referencia 1 (Pajonal de páramo) ... 57
Figura 12. Terreno de Referencia 2 (Arbustal de páramo) ... 57
Figura 13. Terreno de Comparación 1 (Terreno de cultivos mixtos) ... 57
Figura 14. Terreno de Comparación 2 (Pastizal) ... 58
Figura 15. Modelo de muestreo sistemático de mallas regulares ... 59
Figura 16. Divisiones para muestreo del área de estudio ... 62
Figura 17. Esquema de la técnica de los cuartos opuestos ... 64
Figura 18. Gráfico de porcentajes de humedad del suelo. ... 70
Figura 19. Balance de porcentajes de texturas. ... 71
Figura 20. Niveles de pH de los terrenos de estudio. ... 73
Figura 21. Cantidad de Nitrógeno (NH4) en el suelo ... 75
Figura 22. Cantidad de Fósforo en el suelo ... 75
Figura 23. Cantidad de Azufre en el suelo ... 76
Figura 24. Cantidad de Potasio en el suelo ... 76
Figura 25. Cantidad de calcio en el suelo ... 77
Figura 26. Cantidad de magnesio en el suelo ... 77
Figura 27. Gráfico global de cantidad de macronutrientes en el suelo ... 78
Figura 28. Concentración de Zinc en el suelo ... 80
XI
Figura 30. Concentración de Hierro en el suelo ... 81
Figura 31. Concentración de Manganeso en el suelo ... 81
Figura 32. Concentración de Boro en el suelo ... 82
Figura 33. Gráfico global de cantidad de micronutrientes en el suelo ... 82
Figura 34. Valores promedio de la Capacidad de intercambio catiónico en el suelo ... 84
Figura 35. Promedio de Conductividad eléctrica del suelo ... 84
Figura 36. Promedio de la cantidad de Bases en el suelo ... 85
Figura 37. Promedio del porcentaje de saturación de bases para cada zona de estudio ... 86
Figura 38. Valores respectivos de la velocidad de infiltración del suelo ... 87
Figura 39. Porcentajes de Materia Orgánica para cada terreno de estudio 88 Figura 40. Totales obtenidos por los terrenos de estudio de ICS ... 92
Figura 41. Mapa de las zonas de muestreo ... 94
XII
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
ANEXO 1
Base cartográfica general del sector Wintza
106
ANEXO 2
Mapa del avance de la frontera agrícola del sector Wintza
107
ANEXO 3
Resultado de análisis de laboratorio (INIAP)
108
ANEXO 4
Resumen de resultados obtenidos en los análisis de laboratorio de los terrenos estudiados
110
ANEXO 5
Tabla de información sobre áreas de muestreo
115
ANEXO 6
Papeletas guía de entrevista
116
ANEXO 7
Fichas de observación de la zona de estudio
I
RESUMEN
II
ABSTRACT
1
1. INTRODUCCIÓN
La agricultura ha sido siempre una actividad productiva con mucho peso sobre la economía del país, pero a su vez también conocida por generar impactos ambientales. Se emprendió la siguiente investigación con el fin de determinar los efectos que causa la agricultura en zonas de frágil equilibrio ecosistémico como lo son los páramos de la región andina. El área de estudio se encuentra localizada en la zona interna de la Cordillera Occidental de los Andes ecuatorianos, limitando con los volcanes Ilinizas. Dicha locación comprende un rango de altitudes que van desde los 3.200 hasta los 3.600 m.s.n.m aproximadamente; tratándose de un paisaje andino, cuya población se dedica principalmente a las actividades agrícolas y ganaderas. Parte de dicha producción es destinada exclusivamente para el autoabastecimiento de los pobladores, mientras que la otra, se destina a ser comercializada en mercados cercanos a través de la acción de intermediarios.
La geografía de la zona está conformada por una superficie de relieves menores conocida como La Planada de “Wintza” o Huintsa, caracterizada también por la presencia de pendientes con diferentes rangos de inclinación.
2
PROBLEMA
¿Cuáles son los efectos de las prácticas agrícolas sobre el desgaste y deterioro de la calidad del suelo?
Los suelos de los páramos son en su mayor parte de origen glaciar y volcánico, la mayoría son suelos nuevos que aún siguen en plena formación, por lo cual su nivel de fertilidad es muy elevado. Su estructura se compone principalmente de la combinación de los minerales provistos por la roca madre con la materia orgánica, la cual se descompone lentamente y se mezcla generalmente con la ceniza volcánica. (Monasterio, 2000)
Según Vásconez, (2001) “el suelo y la vegetación son la base para el servicio ambiental fundamental del páramo: el almacenamiento y distribución de agua
limpia y constante a los sitios bajos, donde se usa para riego, agua potable y
generación de hidroelectricidad.” La importancia de estos suelos radica en su
calidad y su fertilidad; así como la vegetación que lo protege. Todos estos factores, convierten al páramo en un ecosistema vulnerable, cuyo equilibrio bio-ecológico es uno de los más frágiles.
El cambio del uso del suelo y la expansión de la frontera agrícola son las dos mayores amenazas al equilibrio del ecosistema de los páramos, estos problemas surgen a partir de asentamientos humanos cercanos a las zonas vulnerables, con el pasar del tiempo y debido a la falta de planes de ordenamiento territorial, surgen este tipo de inconvenientes que en la mayoría de los casos son consecuencia de problemas económicos de la población, y en ciertos casos podrían darse por conflictos socio- culturales. (Monasterio, 2000)
3 drenaje, deterioro del suelo, pérdida de actividad orgánica, salinización, pérdida de nutrientes, disminución de la productividad, pérdida de biodiversidad, entre otros.
Los páramos son ecosistemas frágiles que requieren de cuidado especial para que puedan mantener el delicado equilibrio ecológico y los servicios ecosistémicos. El cambio de uso de suelos de páramo, puede traer consigo otro tipo de problemas ambientales como la deforestación, la ampliación de la frontera agrícola y ganadera, la fragmentación del hábitat, desestabilización del ecosistema, alteraciones en sus propiedades, disminución de la biodiversidad, deterioro de la capa vegetal, erosión, disminución acelerada de los caudales de las micro cuencas y de aguas subterráneas, alteración del clima de la zona, desertificación y pérdida de valores paisajísticos.
El trabajo propuesto busca la realización de un estudio que determine la afectación que está causando el uso del suelo del páramo en actividades agrícolas, para que se puedan encontrar soluciones que ayuden a mitigar los impactos ambientales.
HIPÓTESIS
4
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
OBJETIVO GENERAL
Determinar los efectos de las prácticas agrícolas sobre el deterioro de la calidad del suelo del páramo del sector Wintza, Cantón Latacunga mediante el estudio analítico y comparativo del Índice de Calidad del Suelo obtenido de sus propiedades físicas, químicas y biológicas.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Investigar las características del suelo en los páramos del sector Wintza, Cantón Latacunga
2. Determinar los índices de calidad del suelo de páramo no intervenido y del terreno cultivado en el suelo del páramo del sector Wintza.
3. Realizar una comparación entre los ICS de suelos con actividades agrícolas y suelos con cobertura natural mediante análisis de los parámetros físicos, químicos y biológicos.
5
ALCANCE
7
2. MARCO DE TEÓRICO
2.1
MARCO DE REFERENCIA
2.1.1 CALIDAD DEL SUELO
La palabra suelo se deriva del latín solum, que significa piso, por lo tanto es definida como la capa superior de la Tierra que se distingue de la roca sólida y es el lugar donde las plantas crecen. Los suelos deben ser considerados como formaciones geológicas naturales que se desarrollaron bajo condiciones variables de clima y diversidad de materiales de origen, lo cual justificaría en gran medida, su gran variedad y diversidad de composición y propiedades. (Navarro, 2003).
En dicho término también se pueden encontrar otras orientaciones. Desde el criterio geológico se define al suelo en función de su formación a partir de las rocas originarias. Y en este sentido siguiendo el pensamiento de (Navarro, 2003), “el suelo puede definirse como el producto de erosión de las rocas, evidenciado en las partes superficiales de la corteza terrestre y que contiene en ocasiones restos de materia orgánica descompuesta o en estado de descomposición”.
8 Los conceptos mencionados anteriormente exponen claramente que la definición de suelo puede ser diferente, independientemente del enfoque o criterio con el que se realice la definición.
Es decir, el suelo, desde un punto de vista químico y agropecuario, puede considerarse como un sistema disperso constituido por tres fases específicas: sólida, líquida, gaseosa, lo que constituye el soporte mecánico y en gran medida el sustento de las plantas.
2.1.1.1 Origen y Formación del Suelo. Procesos y Factores Influyentes
En su investigación (Navarro, 2003) afirma que el punto de inicio en la formación de un suelo, está constituido en gran parte por rocas situadas en la superficie terrestre, las cuales, a través de un conjunto de procesos geológicos “meteorización”, son alteradas y desintegradas por la acción de diferentes agentes ya sean de naturaleza física, química y biológica. (Fig. 1).
La meteorización física es uno de los procesos más influyentes para la formación del suelo, esta se debe principalmente a la aparición de importantes tensiones dentro de la roca, lo que provoca roturas en sus zonas débiles sin que se efectúen cambios apreciables en sus componentes. Dichas tensiones pueden ser causadas por diversos agentes, entre los cuales se destacan los cambios bruscos de temperatura, alteración de la humedad, congelación y formación de cristales de sales.
9 provocándoles contracciones y dilataciones que contribuyen a su desintegración
La alternancia de humedad y sequedad original, así mismo, la congelación del agua presente en los intersticios de las rocas, al aumentar su volumen con respecto al estado inicial, es factor importante para su fractura y degradación. Este mismo efecto se produce por cristalización de sales por hidratación.
La acción de dichos agentes físicos los cuales son los que inicialmente participan en la formación del material originario del suelo, en muchos casos puede verse incrementada por el desplazamiento a otros lugares, debido principalmente a las corrientes de agua o por desplazamiento de zonas altas a otras más bajas por la acción de la gravedad (Schaetzl, 2005).
Figura 1. Origen y formación del Suelo. Factores Influyentes.
10 Como se puede observar (en Figura 1), el material originario conformado por partículas de rocas que no han sufrido aún modificaciones internas, este es posteriormente alterado mediante procesos químicos más lentos. Mediante esto, el suelo va adquiriendo su configuración es decir, su verdadera entidad como tal.
La meteorización química es caracterizada por transformaciones que afectan la composición química y mineral de la roca, dando lugar a la combinación de minerales de composiciones variables y complejas. Dichos cambios de composición comúnmente suelen estar acompañados por una continua meteorización física y se considera de fundamental importancia para el desarrollo de la fertilidad química del suelo, al hacer posible la liberación de los elementos inmovilizados en las redes cristalinas del mineral. (Buol, 2003).
Los agentes químicos que participan en este proceso son, principalmente el agua que causa reacciones de disolución de los minerales, hidrólisis e hidratación en los compuestos de las rocas; el dióxido de carbono que participa en las funciones de carbonatación; y el oxígeno en la oxidación y reducción. A esto hay que incluir la secreción de sustancias ácidas por parte de algunos organismos vivos que facilitan en gran medida la transformación del material originario mediante reacciones químicas de intercambio iónico. (Buol, 2003).
La disolución adquiere especial relevancia cuando se trata de minerales solubles y rocas, esto depende del pH del medio en el que se encuentre, asi como de otros factores como: la temperatura ambiente, humedad y la cantidad de agua soportada. La movilidad del compuesto solubilizado, en este caso los minerales, es lo que determina la magnitud del proceso y de los productos finales (Russell, 1973).
11 meteorización por hidrólisis afecta en gran medida a los silicatos alumínicos, dado a que es muy abundante en la corteza terrestre (Schaetzl, 2005).
Las reacciones de hidratación se caracterizan por la inclusión de moléculas de agua en la estructura cristalina de un mineral, formando con ello otro distinto.
Las reacciones de oxidación-reducción se verifican sobre elementos polivalentes, como por ejemplo el manganeso y el hierro. Estos elementos pueden estar presentes en rocas y su oxidación puede darse por contacto con el aire o por la acción de microorganismos (Conway, 1997).
Las reacciones de intercambio iónico pueden ser verificadas entre los cationes adosados en la superficie del mineral y superficies de las raíces de la planta. Su continua interacción puede provocar en éste una progresiva alteración de su estructura (Conway, 1997).
La meteorización por formación de complejos suele originarse entre compuestos orgánicos específicos, que actúan como ligandos, y cationes presentes en disolución o adsorbidos en la superficie del mineral (Eckholm, 1976).
2.1.1.2 El Perfil del Suelo
12 horizontes principales designados por las letras A, B y C, como se indica en la Figura 2 (Navarro, 2003).
Figura 2. Origen y formación del Suelo. Factores Influyentes.
(Navarro, 2003)
El horizonte A está formado por el suelo superficial, y en él se encuentra la mayor parte de la materia orgánica procedente de las raíces de las plantas y otros restos que son depositados sobre la superficie. Presenta un color oscuro, y es el más expuesto y, consecuentemente, afectado por los agentes climáticos. Desde el punto de vista agrícola, es el más adecuado para el cultivo, ya que contiene muchos de los nutrientes esenciales para la planta. (Navarro, 2003)
El horizonte B constituye la capa intermedia, y suele estar también altamente meteorizado. De color más claro, en él se sitúan las raíces de los arbustos y árboles. El contenido en materia orgánica es mucho menor. En suelos muy evolucionados (zonas húmedas) se pueden distinguir en él dos sub-horizontes: uno más superficial de transición y otro más inferior de acumulación formado por óxidos de hierro y aluminio, arcillas y carbonato cálcico. (Navarro, 2003)
13 2.1.1.3 Los Organismos del Suelo
El suelo puede ser considerado en su conjunto como un organismo viviente, especialmente en suelos cultivados, ya que en estos se desarrollan innumerables formas de vida de todo tipo, ya sean estas animales o vegetales, con variaciones de tamaño y actividades muy diversas. Todos los organismos que conviven en el suelo, contribuyen directa o indirectamente en la formación (Conway, 1997).
Se pueden distinguir, entre las formas vivientes del suelo, dos grupos principales: los macroorganismos y los microorganismos. Tanto unos como otros están constituidos por formas animales y vegetales. Una clasificación de los grupos más importantes se expone a continuación (Tabla 1). (Navarro, 2003).
Tabla 1. Grupos de organismos normalmente presentes en el suelo.
ORGANISMOS DEL SUELO
ANIMALES
Macro
Pequeños mamíferos Insectos Caracoles y babosas Arácnidos Lombrices
de tierra Micro Nemátodos Protozoos Rotíferos VEGETALES
Macro Raíces de plantas superiores
14 Macroorganismos.
La actividad de los pequeños organismos se basa principalmente en la granulación, pulverización y en la transferencia de considerables cantidades de suelo. Estas acciones pueden resultar beneficiosas para el suelo, dado que en determinados casos, sus madrigueras sirven para airear y drenar al suelo, además de que aportan materia orgánica, ya sea por residuos o por morir en dicho lugar (Schaetzl, 2005).
Los macroorganismos como insectos, caracoles, babosas, arácnidos, etc, constituyen un amplio grupo que utilizan como alimento los tejidos vegetales más o menos descompuestos. Iniciando así los procesos de descomposición que luego son proseguidos por bacterias y hongos (Schaetzl, 2005).
Dentro de los macroanimales del suelo, las lombrices de tierra son importantes en muchos aspectos, principalmente por aportar materia orgánica al suelo.
Microorganismos.
En la mayoría de los suelos, es común encontrar organismos como: nematodos, rotíferos y protozoos. La actividad de estos organismos se centra en la participación de la degradación de la materia orgánica. (Molina, 1967).
15 Los hongos en el suelo desarrollan un rol muy importante, el de transformar los constituyentes del suelo debido a su gran capacidad para llevar a cabo la degradación de compuestos altamente resistentes como la celulosa y la lignina. Por tal motivo, son considerados como un organismo muy importante para la formación de humus (Morgan, 1996).
En suelos que son ricos en humus, se puede encontrar actinomicetos, los cuales son de gran importancia debido a que llevan a cabo la degradación de la materia orgánica y liberan nutrientes (Buscot, 2005).
En su libro, Buscot, (2005) menciona que las bacterias del suelo constituyen, bajo el punto de vista agrícola, el grupo más importante. Son seres unicelulares y una de las formas más simples y pequeñas de vida que se conocen. Se multiplican alargándose y dividiéndose en dos partes, en un proceso sorprendentemente rápido bajo condiciones favorables (20-30 minutos). Su casi ilimitada capacidad de aumentar su número es muy importante en los suelos.
2.1.1.4 Materia Orgánica del Suelo
16 Las materias de origen animal que se incorporan al suelo están formadas en gran parte por los cadáveres y los desechos de los animales. Todos estos restos, especialmente aquellos que proceden de animales superiores y principalmente sus cadáveres, evolucionan rápidamente y no dejan compuestos duraderos en el suelo (Navarro, 2003). A continuación se presenta una tabla de la clasificación de los componentes químicos del material originario de la materia orgánica del suelo (Tabla 2).
Tabla 2.Elementos químicos presentes en el suelo.
COMPONENTES QUIMICOS DEL MATERIAL ORIGINARIO DE LA MATERIA ORGANICA DEL SUELO
Hidratos de carbono
Monosacáridos: Pentosas, hexosas Oligosacáridos: Sacarosa, maltosa
Polisacáridos: Arabanas, poliurónidos....
Ligninas Polímeros derivados del fenilpropano
Taninos Complejos fenólicos
Glucósidos Compuestos glucosa+alcohol, fenol o aldehidos
Acidos orgánicos,
sales y ésteres Acidos oxálico, cítrico, málico, etc.
Lípidos y afines
Grasas y aceites: Esteres glicéricos
Ceras: Esteres no glicéricos
Aceites esenciales: Derivados del terpeno
Resinas Acidos resínicos
Compuestos nitrogenados
Proteínas, aminoácidos, aminas y bases orgánicas
Alcaloides
Purinas, pirimidinas, ácidos nucleicos
Pigmentos
Clorofilas
Carotenoides
Antocianinas Compuestos
minerales Aniones y cationes
17 2.1.2 INDICADORES DE CALIDAD DE SUELO
A pesar de la importancia del suelo para la vida y para la economía, aún no se ha podido establecer criterios universales para evaluar los cambios en la calidad del suelo (Arshad, 1992). Que determinen la disminución en su calidad y su impacto en la humanidad y el ambiente. Por lo tanto es preciso contar con variables que ayuden a evaluar la condición del suelo. Dichas variables se conocen como indicadores, dado que representan una condición y conllevan información acerca de los cambios o tendencias de esa condición (Dumanski, 1998).
Según Adrianse (1993) los indicadores son instrumentos analíticos que permiten clasificar, cuantificar y simplificar fenómenos complejos. Los indicadores de calidad del suelo pueden ser propiedades físicas, químicas y biológicas, o procesos que ocurren en él (SQI-Soil, 1996). Astier (2002) y (Hünnemeyer & Müller, 1997) establecieron que los indicadores deberían permitir:
a) Analizar la situación actual e identificar los puntos críticos con respecto al desarrollo sostenible.
b) Analizar los posibles impactos antes de una intervención. c) Monitorear el impacto de las intervenciones antrópicas. d) Ayudar a determinar si el uso del recurso es sostenible.
18 los ecosistemas a través del tiempo en cuanto a componentes e interacciones.
La sostenibilidad económica implica la producción a una tasa de retorno razonable y estable a través del tiempo, lo cual haga atractivo continuar con dicho manejo. Y, la sostenibilidad social busca que la forma de gestión permita a la organización social un grado aceptable de satisfacción de sus necesidades (Bautista A., 2004).
Figura 3. Triángulo de Moebius
(Hünnemeyer & Müller, 1997)
El manejo sostenible, según la función principal del recurso o del momento histórico en el que se hace una evaluación puede significar distintas cosas. El manejo sostenible agrícola abarca tres objetivos, los cuales deben ser analizados por separado para optimizar cada uno de los tres componentes de la definición anterior, para esto lo más conveniente es definir determinados límites aceptables para cada uno de ellos y optimizarlo uno a la vez
Dimensión Económica
19 procurando que la intensidad de los otros dos se ubica en el límite aceptable para determinadas condiciones.
2.1.2.1 Condiciones que deben cumplir los indicadores de calidad del suelo
Según el criterio de (Doran & Parkin, 1994), para que las propiedades físicas químicas y biológicas del suelo sean consideradas indicadores de calidad deben cumplir con las siguientes condiciones:
a) Describir los procesos del ecosistema;
b) Integrar propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo; c) Reflejar los atributos de sostenibilidad que se quieren medir; d) Ser sensitivas a variaciones de clima y manejo;
e) Ser asequibles a los usuarios y aplicables a condiciones de campo;
f) Ser reproducibles; g) Ser fáciles de entender;
h) Ser sensitivas a los cambios en el suelo que ocurren como resultado de la degradación antropogénica;
i) Y, cuando sea posible, ser componentes de una base de datos del suelo ya existente.
20 Los indicadores disponibles para evaluar la calidad de suelo pueden variar de ubicación dependiendo del tipo y uso, función y factores de formación del suelo (Arshad & Coen, 1992). La determinación efectiva de indicadores apropiados para evaluar la calidad del suelo depende del objetivo, el cual debe considerar los múltiples componentes de la función del suelo, en especial, el productivo y el ambiental. La identificación es compleja por la extensa variedad de factores químicos, físicos y biológicos que controlan los procesos biogeoquímicos y su variación en intensidad con respecto al tiempo y espacio (Doran J. S., 1996).
Tabla 3. Conjunto de indicadores físicos, químicos y biológicos
Propiedad Relación con la condición y
función del suelo
Valores o unidades relevantes ecológicamente; comparaciones
para evaluación Físicas
Textura
Retención y transporte de agua y compuestos químicos; erosión del
suelo
% de arena, limo y arcilla; pérdida del sitio o posición del paisaje
Profundidad del suelo, suelo superficial y raíces
Estima la productividad potencial
y la erosión cm o m
Infiltración y densidad aparente
Potencial de lavado; productividad
y erosividad minutos/2.5 cm de agua y g/cm 3
Capacidad de retención de agua
Relación con la retención de agua, transporte, y erosividad; humedad aprovechable, textura y
materia orgánica
% (cm3/cm3), cm de humedad aprovechable/30 cm; intensidad de
precipitación
Químicas
Materia orgánica (N y C total)
Define la fertilidad del suelo;
estabilidad; erosión Kg de C o N ha -1
pH Define la actividad química y biológica
comparación entre los límites superiores e inferiores para la actividad vegetal y microbiana
Conductividad eléctrica
Define la actividad vegetal y microbiana
dSm-1; comparación entre los límites superiores e inferiores para la actividad vegetal y microbiana
P, N, y K extractables
Nutrientes disponibles para la planta, pérdida potencial de N; productividad e indicadores de la
calidad ambiental
21 Tabla 3. Conjunto de indicadores físicos, químicos y biológicos (continuación)
Biológicas
C y N de la biomasa microbiana
Potencial microbiano catalítico y depósito para el C y N, cambios tempranos de los efectos del manejo sobre la materia orgánica
Kg de N o C ha-1 relativo al C y N total o CO2 producidos
Respiración, contenido de humedad y temperatura
Mide la actividad microbiana; estima la actividad de la biomasa
Kg de C ha-1 d-1 relativo a la actividad de la biomasa microbiana;
pérdida de C contra entrada al reservorio total de C N potencialmente
mineralizable
Productividad del suelo y suministro potencial de N
Kg de N ha-1d-1 relativo al contenido de C y N total
(Larson & Pierce, 1991)
2.1.2.2 Indicadores físicos
Las características físicas del suelo son una parte importante en la evaluación de la calidad de este recurso porque no se pueden mejorar fácilmente (Singer, 2000).
Las propiedades físicas que pueden ser utilizadas como indicadores de la calidad del suelo (Tabla 3) son aquellas que reflejan la manera en que este recurso acepta, retiene y transmite agua a las plantas, así como las limitaciones que se pueden encontrar en el crecimiento de las raíces, la emergencia de las plántulas, la infiltración o el movimiento del agua dentro del perfil y que además estén relacionadas con el arreglo de las partículas y los poros.
22 conductividad hidráulica saturada son las características físicas del suelo que se han propuesto como indicadores de su calidad.
2.1.2.3 Indicadores químicos
Los indicadores químicos propuestos (Tabla 3) se refieren a condiciones de este tipo que afectan las relaciones suelo- planta, la calidad del agua, la capacidad amortiguadora del suelo, la disponibilidad de agua y nutrimentos para las plantas y microorganismos (SQI-Soil, 1996).
Algunos indicadores son la disponibilidad de nutrimentos, carbono orgánico total, carbono orgánico lábil, pH, conductividad eléctrica, capacidad de adsorción de fosfatos, capacidad de intercambio de cationes, cambios en la materia orgánica, nitrógeno total y nitrógeno mineralizable.
2.1.2.4 Indicadores biológicos
23 2.1.3 EFECTOS DE LAS PRÁCTICAS AGRÍCOLAS EN LAS ZONAS
DE ALTURA
Por su naturaleza, las actividades agrícolas generan un gran impacto al ambiente, especialmente al suelo. En su estudios recientes Proyecto Páramo, (2000) resalta que 800.000 ha sobre los 3.000 m se encuentran fuertemente intervenidas, principalmente por actividades agrícolas (Medina & Mena, 2001).
Por su naturaleza, la agricultura afecta drásticamente al ambiente, en particular al suelo. Los estudios recientes de Proyecto Páramo resaltan que 800.000 ha sobre los 3.000 m están fuertemente intervenidas, principalmente por la agricultura.
Comparado con otros usos, éste es el mayor uso del espacio. Por tanto, como grupo, los agricultores son los más importantes guardianes del páramo ecuatoriano (Proyecto Páramo, 2000).
La tecnología empleada en la agricultura tiende a variar entre sistemas tradicionales extensivos con un bajo índice de insumos externos y con bajos niveles de producción; y sistemas intensivos automatizados modernos con un alto requerimiento de uso de insumos externos y con un nivel de producción elevado. Pero, debido al acelerado crecimiento demográfico, los sistemas tradicionales han mostrado no ser sostenibles económica y socialmente.
24 Las tierras frágiles son potencialmente sujetas a degeneración cuando son intervenidas. Por lo tanto, las laderas y planicies de los páramos no son naturalmente frágiles, sino que su uso en actividades agrícolas las hace frágiles (Denevan, 1989).
La agricultura paramera puede causar una serie de impactos ambientales. La categoría fundamental utilizada por el (Proyecto Páramo, 2000) para definir zonas de intervención fue la vegetación. Por su naturaleza, la agricultura causa la alteración del ecosistema y del microclima, en especial de la flora y fauna y el recurso suelo.
Las prácticas agrícolas son culpadas de la eliminación indiscriminada de los bosques nativos, el pastoreo persistente, la quema y el cultivo excesivo e incorrecto. Todas estas prácticas tienen su impacto en el suelo, en especial su erosión.
La erosión es un proceso físico, cuyos motores principales son las precipitaciones y vientos que actúan recíprocamente con la topografía, los suelos y la cobertura vegetal. “Las actividades humanas que modifican el ambiente, especialmente las que reducen la cobertura vegetal, pueden agravar los procesos erosivos.
25
2.2
MARCO CONCEPTUAL
2.2.1 PÁRAMO
El páramo es un prado natural de altura que cubre un área de aproximadamente 35,000 km2 de los Andes tropicales, extendiéndose a lo largo de Venezuela. Colombia, Ecuador y el norte del Perú, desde los 11° norte a los 8° sur. El páramo, distribuido a manera de isla a lo largo de las zonas más elevadas de los Andes septentrionales, se caracteriza por tener una gran diversidad biológica, cultural y de paisajes, y una biota única por su capacidad de adaptación (Crissman, 2003).
El páramo está situado a mayor altura que la zona de cerrados bosques de montaña, muchas veces reemplazados por la producción intensiva de papa y hortalizas, y por debajo de la cota glacial, normalmente entre los 3,500 y 4,200 metros sobre el nivel del mar. Las zonas tropicales frías y húmedas en las que se encuentra el páramo son un ambiente único que combina un régimen de clima tropical (isotermia anual, poca oscilación en la duración del día y los niveles de radiación) con temperaturas bajas y heladas frecuentes.
26 2.2.2 USO DE LA TIERRA Y CAMBIO DE USO DE LA TIERRA
El uso de la tierra es el conjunto de disposiciones, actividades y aportes en relación con cierto tipo de cubierta terrestre (es decir, un conjunto de acciones humanas). Designa también los fines sociales y económicos que guían la gestión de la tierra (por ejemplo, el pastoreo, la extracción de madera, o la conservación).
El cambio de uso de la tierra es un cambio del uso o gestión de la tierra por los seres humanos, que puede inducir un cambio de la cubierta terrestre. Los cambios de la cubierta terrestre y de uso de la tierra pueden influir en el albedo superficial, en la evapotranspiración, en las fuentes y sumideros de gases de efecto invernadero, o en otras propiedades del sistema climático, por lo que pueden ejercer un forzamiento radiactivo y/o otros impactos sobre el clima, a nivel local o mundial.
2.2.3 SERVICIOS AMBIENTALES
Son aquellos beneficios que los ecosistemas naturales y trasformados, así como los agro-ecosistemas y sistemas forestales, aportan de manera indirecta, a diferente escala y como parte de sus procesos naturales a la humanidad.
27 regulación, mejoramiento y conservación de la calidad del agua, la purificación del aire, la absorción de dióxido de carbono y su mantenimiento en depósito conjuntamente con otros gases de efecto invernadero, la conservación de la diversidad biológica y de los ecosistemas en general, incluyendo la conservación de especies polinizadoras y ecosistemas de gran belleza escénica y paisajística.
2.3
MARCO LEGAL
2.3.1 SEGÚN LA CONSTITUCIÓN POLÍTICA DEL ESTADO 2008
La nueva Constitución Política de la República del Ecuador reconoce los siguientes principios relacionados con los planes de manejo:
Titulo 1.- Elementos constitutivos del estado.
Capítulo primero – Principios fundamentales.
Art. 3.- Son deberes primordiales del Estado:
7. Proteger el patrimonio natural y cultural del país.
Capítulo segundo – Derechos del buen vivir.
28 Art. 14.- Se reconoce el derecho de la población a vivir en un ambiente sano y ecológicamente equilibrado, que garantice la sostenibilidad y el buen vivir, sumak kawsay.
Se declara de interés público la preservación del ambiente, la conservación de los ecosistemas, la biodiversidad y la integridad del patrimonio genético del país, la prevención del daño ambiental y la recuperación de los espacios naturales degradados.
Capítulo séptimo - Derechos de la naturaleza
Art. 72.- La naturaleza o Pachamama, donde se reproduce y realiza la vida, tiene derecho a que se respete integralmente su existencia, el mantenimiento y regeneración de sus ciclos vitales, estructura, funciones y procesos evolutivos.
Art. 74.- El Estado aplicará medidas de precaución y restricción para las actividades que puedan conducir a la extinción de especies, la destrucción de ecosistemas o la alteración permanente de los ciclos naturales.
Art. 75.- Las personas, comunidades, pueblos y nacionalidades tendrán derecho a beneficiarse del ambiente y de las riquezas naturales que les permitan el buen vivir.
2.3.2 TITULO VII – RÉGIMEN DEL BUEN VIVIR
29 Sección primera - Naturaleza y ambiente
Art. 397.- La Constitución reconoce los siguientes principios ambientales:
1. El Estado garantizará un modelo sustentable de desarrollo, ambientalmente equilibrado y respetuoso de la diversidad cultural, que conserve la biodiversidad y la capacidad de regeneración natural de los ecosistemas, y que asegure la satisfacción de las necesidades de las generaciones presentes y futuras.
Sección segunda – Biodiversidad.
Art. 402.- El Estado ejercerá la soberanía sobre la biodiversidad, cuya administración y gestión se realizará con responsabilidad intergeneracional.
Se declara de interés público la conservación de la biodiversidad y todos sus componentes, en particular la biodiversidad agrícola y silvestre y el patrimonio genético del país.
Sección tercera - Patrimonio natural y ecosistemas.
Art. 408.- El Estado regulará la conservación, manejo y uso sustentable, recuperación, y limitaciones de dominio de los ecosistemas frágiles y amenazados, entro otros los páramos, humedales, bosques nublados.
Sección quinta – Suelo.
30 revegetación que eviten el monocultivo y utilicen, de manera preferente, especies nativas y adaptadas a la zona.
Sección sexta – Agua.
Art. 413.- El Estado garantizará la conservación, recuperación y manejo integral de los recursos hídricos, cuencas hidrográficas y caudales ecológicos asociados al ciclo hidrológico. Se regulará toda actividad que pueda afectar la calidad y cantidad de agua, y el equilibrio de los ecosistemas, en especial en las fuentes y zonas de recarga de agua.
2.3.3 LEY FORESTAL Y DE CONSERVACIÓN DE AÉREAS NATURALES Y VIDA SILVESTRE:
La Constitución de 2008 derogó a la Constitución de 1998 y toda norma contraria a la nueva magna carta. La legislación ambiental anterior permanece vigente en cuanto no sea contrario a la Constitución actual.
En lo referente al presente tema se aplica la Ley Forestal y de Conservación de Aéreas Naturales y Vida Silvestre:
Capitulo I - Del Patrimonio Forestal del Estado.
31 También formarán parte de dicho patrimonio, las tierras forestales y los bosques que en el futuro ingresen a su dominio, a cualquier título.
2.3.4 TEXTO UNIFICADO DE LEGISLACIÓN AMBIENTAL SECUNDARIA (TULAS, 2003)
De las Áreas Naturales y de la Flora y Fauna Silvestres.
De las Áreas Naturales.
Art. 168.- El establecimiento del sistema de áreas naturales del Estado y el manejo de la flora y fauna silvestres, se rige por los siguientes objetivos básicos:
a) Propender a la conservación de los recursos naturales renovables acorde con los intereses sociales, económicos y culturales del país;
b) Preservar los recursos sobresalientes de flora y fauna silvestres, paisajes, reliquias históricas y arqueológicas, fundamentados en principios ecológicos;
c) Perpetuar en estado natural muestras representativas de comunidades bióticas, regiones fisiográficas, unidades biogeográficas, sistemas acuáticos, recursos genéticos y especies silvestres en peligro de extinción;
32 e) Asegurar la conservación y fomento de la vida silvestre para su
utilización racional en beneficio de la población (TULAS, 2003).
2.4
MARCO TEMPORO ESPACIAL
Sector de Wintza, Parroquia Toacazo, Cantón Latacunga, Provincia de Cotopaxi.
El área de investigación se ubica al noroeste de la provincia de Cotopaxi, en la parroquia Toacazo, aproximadamente a 25 Km. al Noroccidente de Latacunga, capital provincial. Localizada sobre la vertiente interna de la cordillera occidental de los Andes, al Sur de los volcanes Illinizas, comprende un rango altitudinal entre los 3.200 y 3.600 metros.
De acuerdo a la división político administrativa del Ecuador corresponde a las parroquias Toacazo, del cantón Latacunga y; Canchagua y Cochapamba, del cantón Saquisilí.
Coordenada aproximada:
0°45’40’’ LS ; 78°44’10’’ LW
Altitud y superficie aproximada del área de estudio:
3420 msnm
33
2.5
MARCO CONTEXTUAL
2.5.1 ASPECTOS FÍSICOS
2.5.1.1 El clima en el área de investigación
Para la presente descripción se utilizaron los anuarios del INAMHI (Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología) para dos estaciones ubicadas en el área de investigación desde el año 1984. Estas estaciones son: Sigchos (M363) y Cotopilalo (MA1V).
En la (Tabla 4) se muesta mayor información con respecto a las estaciones meteorológicas como el tipo de estaciones, donde PV hace referencia a la abreviatura de pluviométrica y CO hace referencia a la abreviatura de climatológica ordinaria.
En la (Figura 4) se muestra la ubicación de las estaciones meteorológicas con respecto al área de estudio y su respectiva elevación.
Tabla 4. Información General de Estaciones Meteorológicas.
Nombre de
Estación Código Cantón Tipo Latitud Longitud
Elevación (msnm)
SIGCHOS M363 Sigchos PV 004158 S 785325 W 2880
COTOPILALO MA1V Latacunga CO 004100 S 784200 W 3250
34 Figura 4. Mapa del área de Estudio y de Estaciones Meteorológicas.
(INAMHI, 2013)
2.5.1.2 Temperatura
La combinación entre temperatura y energía calorífica tiene una importante acción biológica. Los tejidos vegetales mantienen una temperatura similar a la de su ambiente y esta varía según la temperatura del mismo. Estos tejidos se ven afectados cuando son sometidos a temperaturas bajo cero o sobre los 45ºC. Es por esto que los valores de temperatura que interesan son los extremos máximos y mínimos (Marquéz, 1992).
Las masas de aire continentales y oceánicas chocan contra la cordillera y se produce una disminución de la temperatura significativa llegando a presentarse zonas con nieve perpetua en las cimas más altas. Otra de las razones por las que se mantienen estas bajas temperaturas es la presión atmosférica.
Zona de estudio
Cotopilaló
Sigchos
35 La capa de aire sobre las partes altas es notablemente menos densa que la de las partes más bajas por lo tanto la radiación que llega al suelo durante las horas del día rebota en este y atraviesa esta capa de baja densidad. Esto no permite que las altas temperaturas a las que se llega durante el día se mantengan en la noche.
Tabla 5. Temperaturas máximas mensuales 2002-2012. Cotopilaló
Año\Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
2012 17.5 17.5 17.0 17.5 20.0 19.0
2011 18.0 18.5 18.0 18.8 19.0
2010 19.0 18.0 19.8 18.5 19.0 18.5 18.0 17.2
2009 18.0 17.5 19.0 18.0 17.2 18.5 19.6 18.0 19.5
2008 17.0 17.0 17.0 17.0 18.0 17.6 18.0 17.0 19.0 18.0
2007 19.0 19.0 18.0 17.0 19.0 16.5 17.0 16.5 19.0 19.0 18.0
2006 18.0
2005 18.0 17.0 17.0
2004 19.5 19.0 16.0 18.0 18.8
2003 19.0 17.2 17.0 17.0 18.0
2002 18.0 17.5 17.0 18.0 17.5
Promedio
d
18.7 18.1 18.5 17.5 18.0 17.4 17.0 17.6 18.4 18.4 18.5 18.3
(INAMHI, 2013)
Tabla 6. Temperaturas mínimas mensuales 2002-2012. Cotopilaló
Año\Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
2012 4.0 4.0 3.0 4.0 2.0
2011 2.0 1.0 5.0
2010 2.0 4.0 2.9 1.4 2.0 3.0 3.0
2009 4.0 4.0 3.0 2.0 0.0 2.9 2.0 3.0
2008 3.0 2.0 1.0 0.8 2.0 3.0 2.0 2.0 1.0 2.0 2.0
2007 3.0 1.0 3.6 2.0 0.5 2.0 3.0 3.0
2006 2.0 2.0
2005
2004 1.2 3.0 3.2 3.2 2.0 0.1
2003 4.0 4.0 4.0 3.0 2.0 0.0 3.0 0.1
2002 2.1 3.0 0.2 1.2
Promedio 2.7 3.1 2.9 2.6 2.3 3.0 1.3 1.4 2.6 0.7 2.2 1.7
36 Figura 5.Temperatura Media Mensual 2002-2012 MA1V Cotopilaló.
(INAMHI, 2013)
2.5.1.3 Precipitación
El agua es un elemento primordial para la agricultura y para el desarrollo de la vida en general. La mayor parte de los cultivos en el área de investigación son de secano, es decir que dependen de las precipitaciones para la satisfacción de sus requerimientos de agua. De ahí la importancia que tiene la lluvia.
La disponibilidad de agua influye muy fuertemente en la intensidad con la que el campesino puede cultivar y los vegetales cultivados, es decir el sistema de cultivo. Así, los datos más relevantes sobre la precipitación son: el volumen total y su distribución a través del año, ya que los requerimientos son diferentes para cada cultivo y en cada etapa de su ciclo vegetativo (Marquéz, 1992).
8 8,5 9 9,5 10 10,5 11
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
37 En la zona de estudio, se puede decir que la precipitación total anual está entre los 700 y 900 milímetros según los datos de las estaciones Sigchos (M363) y Cotopilaló (MA1V) registrados entre los años 1989 y 2004.
Tabla 7. Precipitación total mensual y anual 2002- 2012. Sigchos. M363
Año\Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
2012 247.2 222.6 105.8 221.9 64.1 14.9 5.2 5.5 14.6 79.9 104.1 44.6
2011 130.3 177.8 94.1 246.9 19.7 35.8 56.4 27.9 14.4 53.7 17.3 131.4
2010 95.5 116.6 87.4 130.7 54.7 73.3 95.4 10.2 46.2 14.3 106.1 207.9
2009 273.0 183.8 149.1 36.7 32.2 13.1 19.5 31.4 66.9 75.5
2008 173.1 171.6 244.0 212.8 204.4 53.0 47.8 46.9 38.9 140.0 66.4 81.6
2007 64.6 161.0 179.9 114.0 52.4 26.2 14.0 5.5 80.9 92.4 110.1
2006 105.0 155.9 179.4 141.1 47.6 75.9 7.2 16.4 52.2 154.2
2005 65.8 164.8 163.2 110.9 24.2 26.9 7.0 25.0 18.5 28.6 65.9 72.3
2004 58.5 73.1 75.3 169.8 108.2 6.8 29.2 0.0 39.6 29.5 84.9 102.3
2003 69.2 85.4 109.3 45.1 50.3 9.5 13.9 31.1 34.8 106.1 84.0
2002 56.7 90.6 160.8 208.5 45.4 20.6 3.2 0.0 8.4 170.3 50.3
Promedio 126.2 137.8 134.6 161.7 90.2 39.0 28.0 12.7 31.5 47.6 88.0 97.8
(INAMHI, 2013)
Figura 6. Precipitación Media Mensual 2002-2012 M363 Sigchos.
(INAMHI, 2013) 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
mm
38 La precipitación es relativamente abundante, sin embargo, esto no significa que la disponibilidad de agua también lo sea.
Las bajas temperaturas que imperan en este ecosistema no permiten que el agua sea aprovechada por las plantas durante varias horas del día, ya que se encuentran cerca del punto de congelamiento. Es por esta razón que las plantas del páramo se asemejan a las de los desiertos (Mena, 2001).
Este hecho tiene una gran influencia también en la agricultura en cuanto a la selección de los cultivos y de las técnicas a emplearse. La distribución de la precipitación a lo largo del año, o estacional, también debe ser mencionada pues influye en los itinerarios técnicos y las épocas de siembra, cosecha, tratamientos fitosanitarios, etc.
2.5.1.4 Vientos
El viento es un factor que afecta directamente a los cultivos. Su intensidad y temperatura favorecen o no el crecimiento de determinados cultivos (Marquéz, 1992).
Sin embargo, en este estudio se pondrá énfasis en el efecto del viento como factor de la erosión del suelo y su consecuente afectación en la actividad agrícola.
39 Tabla 8. Velocidad máxima y dirección del viento. Estación Cotopilaló.
AÑO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
2012
Velocidad máxima 5.0 4.9 7.2 5.4 6.6 11.0 11.0 11.0 12.0 8.3 6.4 7.8 Dirección SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE
2011
Velocidad máxima 7.8 7.7 6.2 5.9 9.7 8.7 7.3 11.0 8.5 11.0 5.6 6.5 Dirección SE SE SE SE SE SE SE SE SE W SE SE
2010
Velocidad máxima 9.8 10.0 7.0 6.4 8.3 6.6 7.3 11.0 8.8 8.8 13.0 8.3 Dirección SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE SW SW
2009
Velocidad máxima 6.4 5.1 8.1 8.9 10.0 13.0 12.0 14.0 8.6 8.7 9.2 Dirección SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE
2008
Velocidad máxima 7.5 9.6 7.2 7.4 7.4 7.7 8.2 7.0 5.8 5.0 7.7 7.4 Dirección SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE
2007
Velocidad máxima 9.6 13.0 10.0 8.8 8.5 10.0 10.0 10.0 8.6 8.2 6.4 6.7 Dirección SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE
2006
Velocidad máxima 10.0 9.3 13.0 13.0 13.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Dirección SE SE SE SE SE N N N N
2005
Velocidad máxima 0.0 0.0 0.0
Dirección N N N
2004
Velocidad máxima 20,0 20,0 16,0 20,0 20,0 14,0 20,0 20,0
Dirección SE SE SE SE SE S SE SE
2003
Velocidad máxima 15,0 16,0 20,0 20,0 20,0 14,0 20,0 20,0 20,0
Dirección SE SE SE SE SE SE SE SW W
2002
Velocidad máxima 9.4 7.7 7.6 7.9 11.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 11.0 Dirección SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE SE
(INAMHI, 2013)
Figura 7. Velocidad del Viento Media Mensual 2002-2012 Cotopilaló.
(INAMHI, 2013) 0 2 4 6 8 10 12 14 16
40 2.5.1.5 Heladas
Las heladas se producen por una disminución abrupta de la temperatura durante las noches.
En algunas ocasiones se presentan precipitaciones condensadas a manera de hielo. Estas afectan a los cultivos llegando algunas veces a provocar una pérdida total de los mismos.
Las heladas al igual que la distribución estacional de las precipitaciones, determinan los períodos de siembra y cosecha. No obstante, y según lo expresado por algunos pobladores del lugar, últimamente éstas se presentan indiferenciadamente en cualquier época del año. (CESA, 1991) Manifiesta que las heladas ocurren en los meses de noviembre, diciembre y marzo, y las más fuertes en junio, julio y agosto.
En las entrevistas realizadas en el lugar, los campesinos manifestaron la ocurrencia de éstas en los meses de julio y agosto.
2.5.1.6 Geología
41 Se encuentra en el bloque levantado por la acción de la falla Victoria, la que va desde el volcán Sagoatoa hasta los Ilinizas. Aunque parece lineal, a escala regional, es irregular en detalle (Dávila, 1994).
El área de investigación se encuentra en la “montaña”, específicamente en los Andes. Siguiendo el pensamiento de (Dollfus, 1991), la ubicación de un elemento en el sistema geográfico permite “leer” la información que su ubicación le atribuye. Es decir, al conocer que el área de investigación se encuentra en los Andes ecuatorianos, por sobre los 3.200 msnm, permite conocer que las dinámicas agrarias estudiadas se desarrollan en un medio biofísico caracterizado por el volcanismo reciente a nivel mundial, donde no existe estacionalidad, sino más bien períodos (lluviosos y secos), donde las temperaturas son relativamente estables durante el año y son las variaciones diurnas y nocturnas las que presentan los más amplios rangos y donde procesos de escalonamiento son parte fundamental del funcionamiento de los diferentes sistemas (Barragán & Valdéz, 2008).
Las montañas presentan numerosos y variados efectos en el paisaje. La altura sobre el nivel del mar modifica el clima y este transforma las características de la vegetación, de los suelos y su formación. Además, es en la montaña donde los procesos erosivos se manifiestan con mayor intensidad sobre los relieves (Wackermann, 2001)
42 El área montañosa se caracteriza, también, por su alta vulnerabilidad a la erosión, la que, en muchos casos, es acentuada por las actividades antrópicas, como la agricultura y la ganadería. Producto de la erosión se pierden las propiedades de fertilidad de los suelos y se pueden causar movimientos en masa, que son fenómenos naturales generadores de peligros y de percepción de riesgo. (Barragán & Valdéz, 2008)
2.5.1.7 Geomorfología
Una de las variables más importantes para la agricultura es la geomorfología del terreno, debido a que ella influye en la presencia de heladas, en las horas de sol que recibe una determinada área, en las precipitaciones, presencia de vientos y la erosión del suelo.
El área de investigación presenta un paisaje geomorfológico de origen volcánico que se distingue por ser una planicie extensa de relieves menores que se encuentra rodeado de fuertes pendientes. Limita al Norte con las faldas del Iliniza Sur y por el Sureste limita con las lomas Manchacaso y Jatun Loma, las que son parte de los Sedimentos Volcánicos de Naranjal. Depósitos aluviales y coluviales también se distinguen en el área de investigación. Varias áreas con dichos depósitos asociadas a quebradas pueden ser identificadas, aunque son poco importantes en superficie.
43 2.5.1.8 Tipos de suelos en el área de investigación
Se entiende por suelo a la parte superficial la corteza terrestre con capacidad de sustentar y mantener la vida tanto animal como vegetal, es el resultado de la combinación de factores naturales como el clima, relieve, geología, vegetación, y la acción del ser humano (Marquéz, 1992).Las características físicas y químicas de los diferentes tipos de suelos hacen posible la vida de determinados grupos de plantas y su extensa variedad y su relación ecológica con los animales.
Está claro que el clima no es similar para todas las zonas del páramo, debido a que este varía en función de la altitud, lo que provoca una alteración de la roca madre diferenciada. A esta diferenciación, en función del clima, se la denomina “climatosecuencia”. Una situación similar ocurre en relación al relieve debido a que en pendientes fuertes, y debido a la acción de la gravedad, la capa de suelo es menor o inexistente, ya que no se puede acumular el suelo en estos lugares. (Barragán & Valdéz, 2008)
A pesar de la diversidad de tipos de suelo que se puede encontrar en el páramo, de manera general, estos suelos se caracterizan por contener una alta cantidad de materia orgánica determinada por las bajas temperaturas, las cuales provocan una disminución en la población de los organismos biológicos que mineralizan dicha materia, lo que permite la acumulación de la misma acompañada de una porosidad importante y la formación de asociaciones complejas entre materia orgánica, minerales y agua.
44 Figura 8. Subconjuntos de suelos en el área de investigación
Cartas de suelos 1:50.000 MAG (Mulaló y Sigchos) (Barragán & Valdéz, 2008)
Conjunto de suelos H
Son suelos derivados de cenizas volcánicas, negros limosos, con menos de 30% de arcilla. Presentan una textura con presencia de limo, en específico limo-arenoso o areno-limoso (Barragán & Valdéz, 2008).
En la zona de estudio se ubican principalmente en las zonas más planas o con pendientes moderadas y representan un 32% de la superficie. Se los encuentra en la llamada “planada de Wintza” donde ocupan una importante superficie y otras planadas de menor tamaño como Moya Grande, Chisulchi Chico y Quillusillin. En términos generales son suelos aptos para la producción agrícola.
45 Subconjunto Hl
Son suelos limosos con presencia de arenas muy finas. Presentan un régimen de humedad údico. Se desarrollan sobre pendientes suaves de planicies glaciares. Son aptos para el desarrollo de cultivos de papa, haba y pastos aunque presentan un limitante importante que son las heladas (Barragán & Valdéz, 2008).
En el área de investigación se los puede hallar en una pequeña planicie al Oeste de San Carlos.
Subconjunto Ha
Es un suelo profundo limoso con arenas muy finas. Presenta un régimen de humedad údico. Se desarrolla en zonas con pendientes moderadas y regulares.
En el área se hallan sobre relieves de pendiente moderada al Sur de la planada de Wintza, la parte alta de San Carlos y sobre relieves de similares características en Chisulchi Chico. No presentan limitaciones para el desarrollo de la agricultura, principalmente los usos recomendados son pastos, papa y trigo (Barragán & Valdéz, 2008).
Subconjunto Haz
46 2.5.1.9 Sistemas Ecológicos
“El páramo se encuentra en la cordillera occidental entre las provincias de Pichincha y Cotopaxi, por lo tanto, pertenece a la unidad fisiográfica “Páramos del Norte de la Cordillera Occidental Ecuatoriana” (Vásconez, 2001).
Los macrogrupos presentes en este sitio son Bosques altimontanos y altoandinos húmedos de los Andes del norte, Páramo húmedo de los Andes del norte y Vegetación subnival de los Andes del Norte, Páramo húmedo de los Andes del Norte, Humedal altoandino y altimontano de los Andes del Norte y Vegetación subnival de los Andes del Norte.
En este sitio se encuentran los siguientes sistemas ecológicos: Bosques Altimontanos Norte-Andinos Siempre- verdes caracterizados por la alianza de Bosques de Páramo mixtos de Myrsine sp., Escallonia sp. y Buddleja sp. Las especies diagnósticas identificadas según los análisis de importancia realizados son Myrsine andina, Escallonia myrtilloides y Buddleja incana.
En cuanto a la vegetación de pajonal se identificaron los siguientes sistemas ecológicos: Pajonal Altimontano y Montano Paramuno y Pajonales Arbustivos Altimontanos Paramunos cuya alianza de acuerdo a los análisis de cobertura es de Pajonales de Baccharis sp., Calamagrostis sp. y La chemilla sp (López, 2004).
Respecto a Arbustales Bajos y Matorrales Altoandinos Paramunos éstos incluyen como alianza a los Arbustales bajos de Chuquiraga sp., Hypericum
sp. y Loricaria sp., cuyas especies representativas, de acuerdo con su
abundancia, son Chuquiraga jussieui, Hypericum tericifolium y Loricaria
