La erosión hídrica en las tierras de Aiquile

(cuenca del Uchuchajra)

 

Terrazas R.

Ing. Agr. Técnico en Yanaparikuna

 
1. Introducción

Las tierras productivas del departamento de Cochabamba son escasas y muchas de estas tierras se encuentran afectadas gravemente por la erosión y otras formas de degradación, la investigación de medidas para frenar este proceso y conservar los recursos básicos de la producción agropecuaria, constituyen el primer paso en el desarrollo de restauración para la productividad de las tierras afectadas.

Estas investigaciones producen resultados los cuales se pueden aplicar inmediatamente en trabajos de validación y transferencia de tecnología.

En el presente estudio, la erosión y degradación del suelo fue determinado con la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (USLE), propuesta por Wischmeier y Smith (1978), tomando en cuenta las limitaciones de esta para con nuestro medio tales como la longitud, gradiente, pedregosidad y otros; y correlacionando con datos existentes de investigaciones en base a parcelas de escorrentia.

2. Justificación

En la provincia Campero, se muestra una escasez de tierras agrícolas, debido a la aridez y la topografía accidentada, los datos siguientes son una estimación del uso de la tierra (PDAR, 1989).

Se deduce del Tabla 1, que del 100% de la superficie total de Aiquile solo el 2.51% son cultivables y el restante 97.49% presenta monte degradado con presencia de pastoreo.

Tabla 1. Uso de la tierra en la Provincia Campero (ha).

Uso de la tierra

ha

(%)

Cultivado 13938 2.51
con riego 1500
en secano 12438
Pastoreo/monte 541062 97.49
Total 555000 100.00

A continuación se detalla una estimación de la capacidad de las tierras agrícolas por unidades fisiográficas y pisos ecológicos de la provincia Campero.

En la Tabla 2 se muestra, del 2.51 (13.938 ha) de tierras cultivables aproximadamente 72.66% requieren prácticas de conservación. Las Clases I, II, son tierras con muy poca limitación por factores topográficos o del suelo mismo. Las Clases III, IV, V, VI y VII normalmente tienen problemas de erosión, debido a los factores topográfico y suelo (textura, pedregosidad, etc).

Tabla 2. Capacidad de uso de las tierras agrícolas (ha).

Piso ecológico

ha

Valles  

Clases I, II

3.810
Clases III, IV, V 4.961
Montaña y altiplanicie  

Clases III, IV, V, VI, VII

5.167
Total que requiere conservación

Clases III, IV, V, VI, VII

10.128
Total cultivada 13.938

Por los antecedentes mencionados se realizó el presente trabajo de investigación de "Estimación de la erosión hídrica en las tierras de Alquile, con los siguientes objetivos:

1. Caracterizar y clasificar taxonómicamente los suelos hasta el nivel de Subgrupos.

2. Estimar la erosión potencial en cada unidad de suelo dentro de la zona de estudio.

3. Determinar la tolerancia de erosión de los suelos en la subcuenca.

4. Estimar el estado actual de la degradación de los suelos dentro la zona de estudio.

3. Materiales y métodos

3.1. Área de estudio

3.1.1. Ubicación.

La provincia Campero está ubicada al sur-este del departamento de Cochabamba, geográficamente a los 18°10'00", latitud sur y 65°10'15" longitud oeste a 2225 msnm., con una extensión de 5550 km2.

3.1.2. Clima.

Según CUMAT (1987), corresponde a un clima seco de estepa; constituye una región de valles mesotérmicos sin cambios bruscos de temperatura entre estaciones. Los promedios son siempre superiores a 15°C en primavera, verano, otoño; en invierno, descienden y se registran heladas.

Tiene una media de precipitación anual de 500.6 mm; la época de lluvias se prolonga de diciembre a marzo 79.39%, el 20.61% restante, se distribuye a lo largo de los ocho meses siguientes.

3.1.3. Vegetación.

La cobertura vegetal constituye en su generalidad bosque seco templado (Prosopis laevigata), con presencia de matorrales (Dodonea viscosa); monte espinoso templado (Acacia sp - Celtis espinosa) y remanentes de bosques húmedos degradados (alisos).

3.2. Métodos.

3.2.1. Trabajo de gabinete (Pre - Campo).

Esta fase consistió en la recopilación y selección de literatura, fotografías aéreas y cartografía de la zona. Se realizo la fotointerpretación separando las unidades fisiográficas y asignando leyendas provisionales para elaborar el "mapa base".

3.2.2. Trabajo de campo.

Con el mapa base confeccionado, se procedió al reconocimiento y comprobación en campo de las unidades de mapeo delimitadas. Se realizó la apertura y descripción de calícatas según el método FAO. Se extrajo muestras de suelos por horizontes.

3.2.3. Análisis de laboratorio.

Consistió en el análisis físico y químico de las muestras de suelos. Las metodologías de los análisis y las normas de interpretación de resultados, se las efectuó en base a las recomendaciones del Laboratorio de suelos y aguas de la Facultad de Ciencias Agrícolas y Pecuarias.

3.2.4. Trabajo de gabinete (Post - Campo).

Clasificación de suelos

Los suelos fueron clasificados en base a la taxonomía propuesta por USDA (1982), hasta el nivel de subgrupos.

Evaluación del factor erosividad (R).

Debido a la ausencia de registros continuos de precipitación diarias, el factor erosividad se evalúo mediante tres ecuaciones: a). Roose 1975, b) Lombardi Neto 1982, c) Ross 1983.

a) R = Pa x 0.5

b) R = 6.886 (Pi2/Pa) 0.85

c) R = 9.438 E1 (Pi2/Pa) - 721.76

Donde:

R = factor erosividad

Pi = promedio mensual de lluvias

Pa = promedio anual de lluvias

Evaluación del factor erodabilidad (K).

La erodabilidad del suelo fue estimado en base al nomograma de erodabilidad propuesto por Wischmeier-Smith.

Evaluación del factor topográfico (LS).

Se evaluó mediante la gráfica Longitud Gradiente de pendiente (Wischmeier-Smith 1978).

Evaluación del factor Cobertura (C).

La evaluación se la realizó en base a los caracteres cuantitativos, recomendados por Braun-Blanquet: Abundancia y Cobertura.

Evaluación del factor practicas de manejo (P).

Fue determinado en base a prácticas de conservación de suelos (cultivos en contorno, cultivos en fajas y terrazas) que toman en cuenta la pendiente del terreno, determinadas en base a tablas propuestas por Wischmeier-Smith.

Evaluación de la erosión hídrica.

Las pérdidas de suelo por erosión hídrica fueron evaluados mediante la ecuación universal de pérdida de suelo (USLE) que es:

A = R. K. LS. C. P.

Donde:

A = Pérdida de suelo (t/ha/año)

R = Erosividad de la lluvia K = Erodabilidad del suelo

LS= Longitud y gradiente de la pendiente

C = Manejo y cobertura del cultivo

P = Prácticas de conservación.

Evaluación de la tolerancia a erosión de los suelos.

Los valores de (T) fueron estimados en base a la Tabla 3. En la asignación de valores se toma en cuenta: profundidad de enraizamiento y la renovabilidad del suelo.

Tabla 3. Guía para la asignación de los valores tolera bles de pérdidas de suelo (T) (Mccormack Young 1981)

Profundidad Enraizamiento (cm)

Suelos renovables (uha/año)*

Suelos no renovables (t/he/año)**

0 - 25 2.2 2.2
25 - 50 4.5 2.2
50 - 100 6.7 4.5
100 - 150 9.0 6.7
> 150 11.2 11.2

* Suelos con substrato favorable, pueden ser renovados por labranza, fertilizantes, materia orgánica.

** Suelos con substrato no renovable, semejante a roca.

Evaluación de la razón de degradación erosiva del suelo.

La razón de degradación del suelo ha sido calculada para cada unidad de suelo y sistema de cultivo por medio de la formula siguiente:

D=A/T

Donde:

D = razón de degradación

A = pérdida de suelo (t/ha/año)

T = tolerancia a las pérdidas de suelo (t/ha/año)

4. Resultados y discusión

En base a los trabajos realizados en campo y gabinete, se presentan los siguientes resultados:

4.1. Características de los suelos.

La descripción de las características de los suelos del área de estudio, se reportan por unidades de mapeo y taxonómicas en la Tabla 4.

4.2. Erosividad de la lluvia (R)

El factor (R), se calculó mediante tres ecuaciones: a) Ross (1983), b) Roose (1975) y c) Lombardi-Neto (1982). La selección de las tres ecuaciones está basada en las recomendaciones de Montenegro (1988), quién realizó trabajos sobre erosividad en Santa Cruz - Bolivia.

Los resultados de la aplicación de dichas ecuaciones se presentan en la Tabla 5.

En base a las tres ecuaciones se adopta que el valor (R) es: R = (84.62 + 250.30 + 383.42) / 3 = 239.45

4.3 Erodabilidad del suelo (K).

Los valores de (K), han sido calculados para los horizontes superficiales y son presentados en la Tabla 6.

En el presente estudio; se tienen suelos de alta erodabilidad en la fisiográfica de valle, unidades taxonómicas: Typic ustochrepts, Typic ustifluvent y Typic haplustalf.

Suelos de baja y moderada erodabilidad en la fisiográfia de montaña-submontaña, unidades taxonómicas Lithic ustorthent, Lithic haplustalf y Typic haplustalf.

Los bajos valores de erodabilidad en la montaña y submontaña con referencia a los valles, se debe a la mayor presencia de materia orgánica, debido a que dichas parcelas estaban implantadas con vegetación nativa y recientemente fueron incorporadas a la actividad agrícola.

Tabla 4. Unidades fisiográficas, cartográficas y taxonómicas.

Gran Paisaje

Paisaje

Sub Paisaje

Unidad de Mapeo

Unidad Taxonómica*

SIMB

Montaña

Laderas Fuerte a moderadamente disectado. Escarpado Consociación Salankachi Lithic ustorthent M1LU

Altiplanicie

Ligeramente plano

Consociación Kacha - K'acha

Typic haplustalf

A1TH

Sub Montaña

Colinas Disectada a moderadamente disectada. Escarpada Asociación Iho K'ochi Pampa

Lithic ustorthent Lithic haplustalf

C1LU C1 LH

Colinas de Pie de monte

Moderadamente disectada Ondulado

Consociación San Juan

Typic haplustalf

C1TH

Valle

Terrazas Estables e Inestables

Terrazas altas y bajas, Suavemente inclinada

Complejo: San Pedro - Santa Ana - Tenería - Mala Cara

Typic haplustalf Typic ustifluvent Typic ustochrepts

V1TH VITU V1TUC

* La unidad taxonómica Lithic ustorthent comprende una superficie de: 8.505.00 ha.

* La unidad taxonómica Typic haplustalf abarca una superficie de: 2.070.00 ha.

* La unidad taxonómica Lithic haplustalf considera una superficie de: 1.755.00 ha.

* La unidad taxonómica Typic ustifluvent implica una superficie de: 1.477.00 ha.

* La unidad taxonómica Typic ustochrepts comprende una superficie de: 375.00 ha.

* La presencia de material rocoso comprende una superficie de: 818 ha.

Tabla 5. Comparación de tres índices de erosividad (R) calculados para la estación de Alquile.

Estación

N° de años Registrados

Roos 1983

Roose 1975

Lombardi 1982

Aiquile

21

84.62

250.30

383.42

Tabla 6. Valores del factor erodabilidad (K).

Símbolo mapa

Unidad taxonómica

Erodabilidad*

Ml LU

Lithic ustorthent

0.17

Al TH

Typic haplustalf

0.32

Cl LU

Lithic ustorthent

0.25

Cl LH

Lithic haplustalf

0.27

Cl TH

Typic haplustalf

0.32

V1 TH

Typic haplustalf

0.41

V1 TU

Typic ustifluvent

0.42

V1 TUC

Typic ustochrepts

0.48

* valores calculados mediante nomógrama.

4.4. Factor topográfico (LS).

Los valores de (LS) fueron estimados para longitudes de 30, 50 y 100 m La estimación para 30 m se fundamenta en el hecho de que en la zona de estudio no existen parcelas mayores a dicha distancia. Se tomaron longitudes de 50 y 100 m con fines comparativos.

Muy altos valores de (LS) se presentan en la montaña y submontaña, cuyo valor longitud gradiente (LS), es 80 a 85% superior con respecto a los valles y altiplanicie que tienen valores que varían de muy bajo a bajo. La diferencia tan acentuada se debe al factor pendiente. (Tabla 7)

4.5. Factor de cobertura (C).

Las determinaciones del factor cobertura para la vegetación nativa y los dos sistemas de cultivo son presentados en la Tabla 8.

Tabla 7. Valores del factor topográfico (LS).

Símbolo mapa

Unidad taxonómica

Topografia* 30 m 50 m 100 m

M1 LU

A1 TH

Lithic ustorthent

Typic haplustalf

9.00

1.87

12.00

2.41

17.00

3.50

C1 LU

C1 LH

C1 TH

Lithic ustorthent

Lithic haplustalf

Typic haplustalf

8.00

8.00

8.00

10.00

10.00

10.00

15.00

15.00

15.00

V1 TH

V1 TU

V1 TUC

Typic haplustalf

Typic ustifluvent

Typic ustochrepts

0.88

0.76

1.00

1.22

1.04

1.40

1.65

1.40

1.90

* Valores estimados mediante de la fg. gradiente-longitud.

Tabla 8. Valores de (C) para vegetación nativa y dos sistemas de cultivo.

Vegetación

% cobertura

% cobertura Superficie

Valor de (c)

Chakatea (Dodonea viscosa)

60

60

0.037

Algarrobo (roso is laevigata)

60

60

0.040

Maíz (Zea maíz)

60

-

0.110

Trigo (Triticum sativum)

20

-

0.170

La vegetación nativa por el área cubierta, tanto por la abundancia y cobertura presenta el valor de (C) más bajo. En cambio el cultivo del maíz presenta un valor relativamente menor con respecto al trigo, esto principalmente a su morfología que determina su potencial para interceptar el agua de lluvia.

4.6. Factor de practicas de manejo (P).

En la zona de investigación, las practicas de conservación son relativamente incipientes, por lo que se adopto valores de (P) en función a que se realizará la práctica de surcos en contorno, práctica sencilla por su fácil trazo y construcción que no implica mayor gasto adicional. Los valores son: fisiografía valle, que tiene una pendiente de 2-8% (P = 0.5), altiplanicie cuya pendiente es de 6-13% (P = 0.7), y para la fisiografía de montaña y submontaña cuyas pendientes son mayores a 25%, (P = 1).

4.7. Perdidas de suelo por erosión hídrica.

La pérdida de suelo por erosión hídrica calculada según la ecuación de USLE (Tabla 9), es superior en la fisiográfia de montaña y submontaña aproximadamente en un 60 a 70% con relación a la altiplanicie y valles respectivamente, está variación se debe a la gradiente que es 80% superior en las montañas con referencia a las tierras altas y valles. Se observa que para longitudes de 100 m la erosión es 30% superior con relación a longitudes de 50 m y en longitudes de 50 m la pérdida de suelo es 25% superior con respecto a longitudes de 30 m.

En la fisiografía de montaña, la mayor pérdida de suelo tanto para vegetación nativa como en cultivos de maíz y trigo, se produce en la unidad taxonómica Lithic ustorthent con una erosión 16 y 13% superior con respecto a las unidades taxonómicas Lithic ustorthent y Lithic haplustalf (submontaña).

Por otro lado en la fisiografía de valle, la unidad taxonómica Typic ustochrepts posee una pérdida de suelo 34% superior con respecto a la unidad taxonómica Typic ustifluvent y un 25% superior con relación a la unidad Typic haplustalf.

Los valores más bajos de pérdida de suelo ocurren con vegetación nativa ("chakatea" Dodonea, viscosa y Algarrobo Prosopisa laevigata) , tanto en pendientes pronunciadas como en el llano, presentan una erosión 30% menor con relación al cultivo del maíz y 46% menor con respecto al cultivo del trigo.

Tabla 9. Pérdida de suelo por erosión hídrica con cobertura nativa y dos sistemas de cultivos (t/ha/año).

SIMB. Mapa

Unidad Taxonómica

L (m)

V. nativa C=0.037

Maíz c=0.11

Trigo c=0.17

SP* CP*

SP

CP

M1 LU

Lithic ustorthent

 

 

P=1.0

P=1.0

30

50

100

13.6

18.0

25.6

40.3 53.7 76.1

40.3 53.7 76.1

62.3 83.0 117.6

62.3 83.0 117.6

A1 TH

Typic haplustalt

 

30

50

100

C=0.037

5.3

6.8

9.9

P=0.7

P=0.7

15.8

20.3

29.5

11.0 14.2 20.7

24.4 31.4 45.6

17.0 21.9 31.9

C1 LU

Lithic ustorthent

C=0.037

P=1.0

P=1.0

30

50

100

19.8

24.8

37.2

59.0

 73.7

110.6

59.0 73.7 110.6

91.1 113.9 170.9

91.1 113.9 170.9

C1 LH Lithic haplustalf

30

50

100

19.1

23.9

35.8

56.9

72.1

110.6

56.9 72.1 110.6

87.9

109.9

164.8

87.9 109.9 164.8

C1 TH

Typic haplustalf

30

50

100

22.6

28.3

42.5

67.4

84.2

126.4

67.4 84.2 126.4

104.2

130.2

 195.3

104.2 130.2 195.3

 

V1 TH

 

Typic haplustalf

 

C=0.040

P=0.5

P=0.5

30

50

100

3.4

4.7

6.4

9.5

13.1

17.8

4.7

6.5

 8.9

14.6

20.3

27.5

7.3 10.1 13.7

V1 TU

Typic ustifluvent

30

50

100

3.0

4.1

5.6

8.4

11.5

15.4

4.2

5.7

7.7

12.9 17.7 23.9

6.5

8.8 11.9

V1 TUC

Typic ustochrepts

30

50

100

4.6

6.4

8.7

12.6

17.7

24.0

 6.3  8.8  12.0

19.5 27.3 37.1

9.7 13.6 18.5

Donde:

SP = Sin prácticas de conservación de suelos.

CP = Con prácticas de conservación de suelos.

En las especies cultivadas, la pérdida de suelo, tanto en la montaña-submontaña, altiplanicie y valles es menor en el maíz en un 35% con referencia al cultivo del trigo. La diferencia es debido a que el área ocupada por el maíz es mayor en un 60% con relación al trigo que tiene una cobertura del 25%.

4.8. Tolerancia del suelo a la erosión.

La tolerancia del suelo a la erosión tomando en cuenta la renovabilidad del suelo, y profundidad de enraízamiento son presentados en la Tabla 10.

Tabla 10. Valores de tolerancia del suelo a la erosión hídrica en las unidades de estudio.

SIMBOLO MAPA

UNIDAD TAXONOMICA

TOLERANCIA (T)

(t/ha/año)*

M1 LU

Al TH

Lithij ustorthent

Typic haplustalf

6.7

6.7

Cl LU

Cl LH

C1 TH

Lithic ustorthent

Lithic haplustaif

Typic haplustalf

4.5

4.5

4.5

V1 TH

V1 TU

V1 TUC

Typic haplustalf

Typic ustifluvent

Typic ustochrepts

6.7

6.7

6.7

* Valores asignados en base a la Tabla 3.

La mayor tolerancia del suelo a la erosión se encuentra en las tierras altas y valles, debido principalmente a la mayor profundidad del suelo (aluviales y coluvio-aluviales), que inciden en una mayor profundidad de enraizamiento.

En cambio en las montañas-submontañas (colinas), los suelos son superficiales que limitan la profundidad de enraizamiento por la presencia del material parental.

4.9. Riesgo de degradación debido a la erosión hídrica:

El riesgo de degradación debido a la erosión hídrica fue calculada por la formula: D = A/T; cuyos resultados son reportados en la Tabla 11.

Las tierras altas y valles poseen menor riesgo de degradación por erosión hídrica con respecto a la montaña y submontaña (colinas).

Dentro la fisiografía de valle de forma general las tres unidades taxonómicas: Typic haplustalf, Typic ustifluvent y Tipic ustochrepts, tanto para vegetación nativa, como para los cultivos de maíz y trigo y con prácticas de conservación poseen un riesgo de degradación que varía de muy bajo a bajo.

Sin prácticas de conservación tendrían un riesgo de degradación bajo, moderado y alto respectivamente.

En la fisiografía de montaña y submontaña (colinas) en las tres unidades taxonómicas: Lithic ustorthent, Lithic haplustalf y Typic haplustaif el riesgo de degradación es muy alto, tanto para vegetación nativa como para los cultivos de maíz y trigo con y sin prácticas de conservación.

Tabla 11. Riesgo de degradación debido a la erosión hídrica.

5. Conclusiones

De todo lo considerado se obtuvieron las siguientes conclusiones:

1. Los resultados del presente trabajo de investigación en cuanto a la erosión y degradación del suelo, no deben ser considerados como precisos, pero si como valores aproximados en un 60 a 70%.

2. Los suelos clasificados taxonómicamente corresponden a los ordenes: Entisol, Alfisol e Inceptisol, con los siguientes subgrupos: Lithic ustorthent, Typic ustorthent, Lithic haplustalf, Typic haplustalf y Typic ustochrepts.

3. La pérdida de suelo por erosión hídrica es mayor en las montañas y submontañas (colinas) en un 60 a 70% con respecto a la altiplanicie y valles.

4. La erosión hídrica es directamente proporcional con la longitud del terreno, es decir a mayor longitud mayor la pérdida de suelo.

5. La vegetación nativa controla adecuadamente la erosión hídrica, representando una pérdida de suelo 30% menor con relación al maíz y 46% menor con referencia al trigo. El cultivo del maíz tiene una pérdida de suelo 16% menor con respecto al trigo.

6. Si se realizarían prácticas de conservación, la erosión potencial se reducirla en un 30 a 50% e incrementándose por ende la productividad del suelo.

7. Los valores de tolerancia a la erosión hídrica varían de 4.5 a 6.7 t/ha/año, y son valores que tienen un efecto directo sobre la degradación del suelo.

8. El mayor riesgo de degradación se observa en la fisiografía de montaña-submontaña (colinas) en un 60% con respecto a la altiplanicie y valles.

9. Los valores obtenidos sobre la degradación del suelo por erosión hídrica varían de muy bajo a bajo para vegetación nativa y de bajo a muy alto para los cultivos del maíz y trigo respectivamente.

6. Bibliografia consultada

1. BERGSMA, E. 1988. Erosion hazard in land evaluation for land conservation planning. Paper V International Conservation Conference, Bangkok, jan. 1988.

2. BUOL, W. et al 1990. Génesis y clasificación de suelos 2da. Edición, México D.F. 415p.

3. CEFO/N--PDAR 1990. Producción agropecuaria y vida rural en las Provincias Mizque Campero. Cbba, Bolivia p. 53-97.

4. KENNETH, G. 1991. Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE). Journal of soil and water conservation jan. p.30-33

5. LAL, R. 1981. Soil conservation: preventive and control measures, in Morgan R.P.C. (ed), soil conservation: problems and prospects.

6. MAC DO WELL W. MA CIAS M. 1990. Informe sobre la erosión hídrica y la degradación de tierras agrícolas en Cbba 6p.

7. PROGRAMA DE LAS NACIONES UNIDAS PARA EL MEDIO AMBIENTE. 1986. El suelo, la piel de la tierra. Proyecto de la Cuenca Alto de Magdalena, Colombia. 18p.

8. WISCHMEIER, W-SMITH D. 1978. Predicting rainfall erosion losses. USDA Agr. Res. Serv. handbook 537.

9. WORLD BANK. 1989. Bolivia: Environmental issues paper. August 22p.