Erosión hídrica y selectividad en cultivos en contorno en un suelo de textura franco limosa
Publicado: 18 de enero de 2008
Por: Ing. Agr. Matias Paino y E.A. Rienzi, Cátedra de manejo y conservación de suelos de la UBA, Argentina
En la erosión entre surcos, proceso predominante en áreas de escasa pendiente, el agente externo más importante es la energía de las gotas de lluvia (Meyer y Harmon, 1984). Este tipo de erosión tiene dos mecanismos relevantes; el desprendimiento y transporte debido a la salpicadura y el transporte debido a una delgada lámina de escurrimiento, los que parecen ser procesos extremadamente selectivos en la remoción de partículas finas (Govers ,1985). La selectividad es uno de los mecanismos menos analizado, pero que tiene consecuencias muy importantes que se trasladan en el tiempo y en el espacio provocando perjuicios en áreas que pueden estar muy alejadas del sitio de emisión. El relieve es un aspecto importante a tener en cuenta, ya que la velocidad y la capacidad de arrastre de partículas por el agua, en gran medida dependen de las características de la pendiente El cultivo en contorno es una práctica en la que se realizan todas las labores siguiendo una o varias curvas de nivel; ello determina un aumento de los obstáculos hidráulicos para disminuir la velocidad del agua en superficie. Esta práctica conservacionista puede reducir significativamente la erosión y frecuentemente el volumen de escurrimiento superficial, disminuyendo las pérdidas de nutrientes especialmente cuando se combina con prácticas de cobertura en superficie. El flujo concentrado de escurrimiento en superficie también es capaz de desprender y transportar partículas desde el suelo y depende de la carga de sedimentos y del gradiente de la pendiente (Merten et al., 2001); esto es posible por la turbulencia que se genera en estas condiciones. La presencia de obstáculos en superficie puede cambiar la carga de sedimentos, provocando la captura de las partículas de mayor tamaño (Jin y Römkens, 2001). Schiettecatte et al., (2002) mencionaron que los obstáculos utilizados para causar deposición de micro partículas aumentan al mismo tiempo la presencia de coloides en suspensión en el agua de escurrimiento. Rienzi y Grattone (2002) encontraron que al aumentar la cobertura aumentaban las pérdidas de carbono orgánico, aún cuando la cobertura era artificial, atribuyendo esta circunstancia a la ruptura diferencial de los agregados. Estos problemas deberían controlarse eficazmente si se complementa el sistema de siembra directa con prácticas en contorno. Mutchler et al., (1994) midieron la pérdida de suelo durante cuatro años en lotes con una pendiente del 5% y sembrados con sorgo con dos tratamientos, uno sembrado a favor de la pendiente y el otro en contorno. Los resultados mostraron que las pérdidas de sedimentos resultaron inferiores en un 31 % al observado en el cultivo de sorgo a favor de la pendiente. Lidgi y Morgan (1995) encontraron una reducción de casi un tercio de las pérdidas mientras que Mihara (2006) encontró que ello ocurre en especial en las zonas aguas arriba de las franjas en contorno. Tadesse y Morgan (1996) comentaron que la eficiencia de las trampas es inversamente proporcional al gradiente de la pendiente, por lo que es necesario evaluar su funcionamiento en nuestras condiciones, pero es esperable un óptimo funcionamiento con pendientes bajas.
El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de un sistema de cultivo en contorno sobre la cantidad de material producido por erosión entre surcos y los cambios que puede provocar en la tasa de enriquecimiento de partículas en el sedimento.
MATERIALES Y METODOS
Se tomaron 8 muestras de cada situación en el horizonte superficial de un Argiudol típico de la serie Solís de textura franco limosa en superficie. Para aislar las posibles interacciones con la estabilidad de los agregados en superficie, se analizaron dos situaciones contrastantes, tomando muestras en un lote con siembra directa por más de 7 años y una pradera de 7 años recién roturada. Los suelos se dispusieron en bandejas especiales bajo un simulador de lluvias; a estas situaciones se les simuló con pajitas de plástico, unas líneas de cultivo de trigo sembrado en contorno y a favor de la pendiente. Para caracterizar las muestras se realizaron análisis de textura (Sheldrick y Wang, 1993), carbono orgánico (Walkey y Black, en Black, 1965) y estabilidad de los agregados (Angers y Mehuys, 1993).
Se utilizó una lluvia simulada en laboratorio durante una hora con una intensidad de 55 mm. h –1 (1340 J.m –2). La pendiente provocada en las bandejas fue del 5%; se recolectó el material proveniente de salpicadura y escurrimiento cada 10 minutos, mientras que simultáneamente se evaluó la infiltración en envases ubicados debajo de la bandeja (Rienzi, 1994). El material proveniente de la salpicadura y el escurrimiento se tamizó en húmedo usando baterías de tamices con aberturas de 1mm, 0.5mm, 0.25mm, 0.05mm y hasta 0 mm (Rienzi, 1994). El material así separado se secó en estufa a 110 grados hasta constancia de peso seco. La relación de enriquecimiento se estimó por medio de la ecuación (Wan y El Swaify, 1998)
RE= (Porcentaje en peso de la fracción tamizada (%) en el sedimento) x (Porcentaje en peso de la fracción en el suelo original (%)) -1. (1)
Los datos obtenidos fueron analizados por medio de análisis de varianza según un factorial de 2 x 2 y las medias se compararon según el test de Tukey (Steel y Torrie, 1992).
RESULTADOS Y DISCUSION
La Figura 1 muestra la evolución de las pérdidas producidas por erosión entre surcos en la situación del suelo sembrado a favor de la pendiente y en contorno. El efecto del cultivo en contorno resultó en una reducción superior en el material de salpicadura que en el producido en el escurrimiento, pero sin modificar la predominancia de la salpicadura en las pérdidas totales. La Figura 2 muestra lo ocurrido en el suelo proveniente de pradera, para ambos tratamientos; además de repetirse el efecto de reducción en las pérdidas producido por la siembra en contorno, coincidiendo con lo mencionado por Mutchler (1994 ) y Lidgi y Morgan (1995. Además, se observó una diferencia de participación en las pérdidas totales y en este caso el escurrimiento supera a la salpicadura; como este cambio en la participación relativa ocurrió sólo en el lote que venía de pradera, es claramente una consecuencia de la distinta estabilidad de los agregados en las distintas situaciones; asimismo, es notable la diferencia producida en el total de pérdidas si comparamos los resultados de esta situación con los mismos tratamientos en la Figura 1. Esto sugiere que la estabilidad de los agregados tiene una gran responsabilidad sobre los productos del desprendimiento como fuera observado por Roth y Eggert (1994 ), Rienzi (1994) y Rienzi y Genovés (1994).
Cuando se evaluó la relación de enriquecimiento (Tabla 1) se encontró que las diferencias entre lotes superaban a la eficiencia en el control del enriquecimiento en partículas provocada por el sistema en contorno, confirmando que las diferencias en estabilidad condicionan la calidad del desprendimiento de partículas.
Aún así, la disminución en el enriquecimiento de partículas coloidales (menores a 0,05 mm) observada en la Tabla 1 sugiere que el cultivo en contorno es capaz también de modificar la calidad del sedimento disminuyendo la carga de contaminantes que alcanzan las vías de agua, como fuera observado por Dillaha et al., (1989).
El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de un sistema de cultivo en contorno sobre la cantidad de material producido por erosión entre surcos y los cambios que puede provocar en la tasa de enriquecimiento de partículas en el sedimento.
MATERIALES Y METODOS
Se tomaron 8 muestras de cada situación en el horizonte superficial de un Argiudol típico de la serie Solís de textura franco limosa en superficie. Para aislar las posibles interacciones con la estabilidad de los agregados en superficie, se analizaron dos situaciones contrastantes, tomando muestras en un lote con siembra directa por más de 7 años y una pradera de 7 años recién roturada. Los suelos se dispusieron en bandejas especiales bajo un simulador de lluvias; a estas situaciones se les simuló con pajitas de plástico, unas líneas de cultivo de trigo sembrado en contorno y a favor de la pendiente. Para caracterizar las muestras se realizaron análisis de textura (Sheldrick y Wang, 1993), carbono orgánico (Walkey y Black, en Black, 1965) y estabilidad de los agregados (Angers y Mehuys, 1993).
Se utilizó una lluvia simulada en laboratorio durante una hora con una intensidad de 55 mm. h –1 (1340 J.m –2). La pendiente provocada en las bandejas fue del 5%; se recolectó el material proveniente de salpicadura y escurrimiento cada 10 minutos, mientras que simultáneamente se evaluó la infiltración en envases ubicados debajo de la bandeja (Rienzi, 1994). El material proveniente de la salpicadura y el escurrimiento se tamizó en húmedo usando baterías de tamices con aberturas de 1mm, 0.5mm, 0.25mm, 0.05mm y hasta 0 mm (Rienzi, 1994). El material así separado se secó en estufa a 110 grados hasta constancia de peso seco. La relación de enriquecimiento se estimó por medio de la ecuación (Wan y El Swaify, 1998)
RE= (Porcentaje en peso de la fracción tamizada (%) en el sedimento) x (Porcentaje en peso de la fracción en el suelo original (%)) -1. (1)
Los datos obtenidos fueron analizados por medio de análisis de varianza según un factorial de 2 x 2 y las medias se compararon según el test de Tukey (Steel y Torrie, 1992).
RESULTADOS Y DISCUSION
La Figura 1 muestra la evolución de las pérdidas producidas por erosión entre surcos en la situación del suelo sembrado a favor de la pendiente y en contorno. El efecto del cultivo en contorno resultó en una reducción superior en el material de salpicadura que en el producido en el escurrimiento, pero sin modificar la predominancia de la salpicadura en las pérdidas totales. La Figura 2 muestra lo ocurrido en el suelo proveniente de pradera, para ambos tratamientos; además de repetirse el efecto de reducción en las pérdidas producido por la siembra en contorno, coincidiendo con lo mencionado por Mutchler (1994 ) y Lidgi y Morgan (1995. Además, se observó una diferencia de participación en las pérdidas totales y en este caso el escurrimiento supera a la salpicadura; como este cambio en la participación relativa ocurrió sólo en el lote que venía de pradera, es claramente una consecuencia de la distinta estabilidad de los agregados en las distintas situaciones; asimismo, es notable la diferencia producida en el total de pérdidas si comparamos los resultados de esta situación con los mismos tratamientos en la Figura 1. Esto sugiere que la estabilidad de los agregados tiene una gran responsabilidad sobre los productos del desprendimiento como fuera observado por Roth y Eggert (1994 ), Rienzi (1994) y Rienzi y Genovés (1994).
Cuando se evaluó la relación de enriquecimiento (Tabla 1) se encontró que las diferencias entre lotes superaban a la eficiencia en el control del enriquecimiento en partículas provocada por el sistema en contorno, confirmando que las diferencias en estabilidad condicionan la calidad del desprendimiento de partículas.
Aún así, la disminución en el enriquecimiento de partículas coloidales (menores a 0,05 mm) observada en la Tabla 1 sugiere que el cultivo en contorno es capaz también de modificar la calidad del sedimento disminuyendo la carga de contaminantes que alcanzan las vías de agua, como fuera observado por Dillaha et al., (1989).
Tabla 1: Valores medios de la relación de enriquecimiento (RE) en partículas menores a 0,05 mm para las dos situaciones evaluadas (Test Tuckey). | ||||
Lote con antecedente agrícola | Lote con antecedente pradera | |||
TRATAMIENTOS | RE Salpicadura | RE Escurrimiento | RE Salpicadura | RE Escurrimiento |
Líneas a favor | 3,78a | 2,80a | 0,73a | 1,94a |
Líneas en contorno | 2,25b | 2,28b | 0,37b | 0,33b |
Referencias: letras diferentes en misma columna representa diferencias significativas p< 0,05 |
CONCLUSIONES PRELIMINARES Los datos hallados confirman las expectativas en el sentido de que la disposición de las líneas de cultivo pueden controlar la cantidad de sedimentos que se producen en la erosión entre surcos; si bien se suponía que se producirían diferencias por la distinta estabilidad estructural de los lotes evaluados, fue inesperado que el cambio en la relación de enriquecimiento provocado por el cultivo en contorno fuera superado por la distinta estabilidad de los agregados. De todas maneras, este sistema de cultivo es altamente recomendado ya que demostró que puede reducir la emisión de coloides aún en situaciones de alta estabilidad. |
BIBLIOGRAFÍA
Angers, D. A.; Mehuys, G.R. 1993 Aggregate stability to water InSoil Sampling and Methods of analysis Ed. M. R.. Carter, , Chap 61, Canadian Society of Soil Science, Lewis Publisher USA.
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Klute, A., 1986. Methods of Soil Analisis: Part 1. Physical and Mineralogical Methods. Ed. Hardcover.
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