COSECHA DE AGUA ASOCIADA A UN SISTEMA Acacia saligna/pradera EN EL SECANO SEMIÁRIDO INTERIOR DE LA ZONA CENTRAL DE CHILE.

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1 COSECHA DE AGUA ASOCIADA A UN SISTEMA Acacia saligna/pradera EN EL SECANO SEMIÁRIDO INTERIOR DE LA ZONA CENTRAL DE CHILE. CASANOVA, M., SEGUEL, O., VERA, W., LUZIO, W., SALAZAR, O. y LOPEZ,A. Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronómicas, Departamento Ingeniería y Suelos. Fax: 56/2/ , Teléfono: 56/2/ Dirección: Casilla 1004, Santiago de Chile wvera@uchile.cl, mcasanov@uchile.cl SUMMARY For arid and semiarid conditions, many conservation techniques are oriented to reduce surface runoff and to increase infiltration rates. However the results in terms of plant growth are unpredictable, as the amounts of water that can be stored in the soil do not, in any case, suffice for crop production. Perhaps the efforts should be made in the opposite direction, increasing surface runoff and reducing infiltration in certain areas, which then serve as a source of water supply for other cultivated areas. In this perspective a runoff plant association system (Acacia saligna and /or pasture) in the arid rainfed zone of central Chile (33º28 S.L 70º50 W.L) was carried out supported by water harvesting technique. The experiment was conducted on a total of 28 plots with sizes between 11x15 m and 10x15 m (control), including 4 replicates and the following 7 treatments: 0.0 control; 1.0 Acacia+pasture; 1.1 Acacia+pasture+runoff; 2.0 Acacia; 2.1 Acacia+runoff. The growth was monitored until April 2001 and the soil was a colluvial Mollisol.. Some initial results were observed for the trunk basal perimeter (Acacia saligna) and dry matter production for the natural prairie (pasture). INTRODUCCION El modelo espacial y la abundancia relativa de praderas y vegetación arbórea en estepas son determinadas por interacciones dinámicas entre clima, topografía, suelos, geomorfología, fauna y fuego (Le Roux et al., 1995). En condiciones áridas, la reducción de la tasa de escurrimiento superficial y el incremento de la tasa de infiltración son ineficaces para sostener una producción vegetal suficiente y productiva. Consecuentemente los esfuerzos deberían ser orientados a incrementar el escurrimiento y reducir la infiltración en ciertas áreas, las cuales servirán como una fuente de suministro de agua para otras áreas (Arnon, 1992). En esta perspectiva, la cosecha de agua, como una recolección y concentración del escurrimiento proveniente de las precipitaciones, es una forma eficiente de incrementar la producción de biomasa dentro de estos sistemas inestables, particularmente en condiciones de secano árido y semiárido. Extensas áreas en Chile se encuentran degradadas y aproximadamente un 94% del país presenta limitaciones para la agricultura. La zona árida y semiárida, con características edafoclimáticas muy particulares, representan respectivamente un 50% y 32%, del área total degradada, y constituye un complejo desafío si se desea contribuir a mejorar la calidad de vida de su población rural.

2 En el secano interior de la zona central de Chile, la productividad vegetal es baja debido a la brevedad del período de crecimiento y a una reducida disponibilidad de agua. El régimen de precipitaciones presenta una elevada variabilidad entre años, en términos de cantidad y distribución, aunque con eventos aislados de montos elevados de lluvia. Estos rasgos son característicos para un tip o climático que determina un alto potencial de escorrentía de agua y sedimentos, especialmente cuando el suelo está desprotegido de vegetación. Para las condiciones presentes en el secano semiárido chileno, poco ha sido publicado en lo que respecta a las relaciones árbol/pradera en topografía de laderas. No obstante que en estas zonas, la lluvia local es generalmente la única fuente económicamente factible de agua para la producción de cultivos. A partir de 1996 se da inicio a un polo de investigación dentro del marco de colaboración entre los Departamentos de Ingeniería y Suelos de la Universidad de Chile y el Soil Science Department de la Swedish University of Agricultural Sciences, orientado a pequeñas comunidades rurales de secano y escasos recursos, con el propósito de incorporarlas eficientemente al sector productivo de país. En estas circunstancias, la hipótesis de trabajo planteada fue que para contrarrestar la degradación del suelo en estos ecosistemas frágiles de Chile, se requiere una diversificación sustentable de su agricultura, estableciendo un sistema de alta estabilidad y elevada productividad. Al respecto, una de las formas más adecuadas de utilizar la tierra en esta zona, según el principio de uso múltiple, corresponde al manejo sistemático y simultáneo para uno o más usos, basado en un eficiente sistema de cosecha de agua. El objetivo general perseguido fue establecer y monitorear este sistema biobjetivo (energía y forraje), sostenido vía cosecha de agua de lluvias, en términos de: crecimiento de los árboles y la pradera que crece naturalmente, de las precipitaciones y, de la escorrentía generada por los eventos individuales de lluvia. MATERIALES Y METODO La investigación se ubica físicamente a 470 m.s.n.m., en el secano de la Estación Experimental Germán Greve S., (33º 28 LS 70º 50 LW), perteneciente a la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Chile. Allí, en un suelo de origen coluvial y en una extensión de una hectárea, se desarrolla un ensayo de especies asociadas, sustentado en la técnica de cosecha de agua. Los suelos del área de estudio se presentan en planos ligeramente inclinados y descansan sobre un substratum coluvial (gravas y piedras), con una matriz franco arcillo arenosa. El material parental es mezclado, aunque principalmente porfirítico. El suelo es un Mollisol (Luzio, 1996) perteneciente a la Serie de Suelos Cuesta Barriga (Chile-CIREN, 1996). Es de origen aluvio-coluvial moderadamente profundo, con un régimen de temperatura térmico y un régimen de humedad xérico. En general, presentan un buen drenaje, con moderadamente lento y rápido drenaje interno y externo, respectivamente.

3 La vegetación natural dominante es el espinal, también denominado estepa de Acacia cavens. Este es el ecosistema natural común de la zona centro norte de Chile, generalmente observado como árboles y arbustos espinosos con una cubierta primaveral de pastos ricos en especies anuales. No obstante, el área en estudio presenta una pradera natural degradada, pastoreada periódicamente por ovinos. El clima general del área en estudio se clasifica según las clases de Köeppen como Templado cálido, Csb1, con verano seco y cálido, más una estación de crecimiento prolongada (6 a 8 meses), lluvias invernales, una amplitud térmica anual superior a 10 C y una precipitación media aproximada de 270 mm. Se caracteriza por una fuerte distribución estacional de las precipitaciones, con un 75% que caen en los meses de invierno. Este ensayo iniciado en Abril de 1997, se estableció en un sitio elegido por su uniformidad y de acuerdo a un levantamiento topográfico del área. Está constituido de 28 parcelas distribuidas en 4 bloques y con tamaños que fluctúan entre 110 m 2 para los testigos y 165 m 2 para seis tratamientos diversos. Ellos comprenden el establecimiento, asociado y en distintas combinaciones, de árboles de aromo azul (Acacia saligna) en un marco de plantación de 2 x 3 m y la pradera anual, con áreas de escurrimiento equivalentes a 1/3 y 2/3 de las unidades experimentales. Todas ellas se encuentran delimitadas y conectadas a estanques metálicos. El Cuadro 1 muestra los distintos tratamientos y sus características principales. Cuadro 1. Características de los tratamientos considerados Tratamiento Área de escurrimiento Especies Vegetales Número de árboles 0.0 Testigo 100% Ninguna Asociación 0% Acacia saligna, Pradera Escurrimiento-Asociación 67% Acacia saligna, Pradera Árboles 0% Acacia saligna Escurrimiento-Árboles 67% Acacia saligna Pradera 0% Pradera Escurrimiento-Pradera 67% Pradera 0 El crecimiento de los árboles fue evaluado en términos del perímetro del tronco, medido a 10 cm sobre la superficie del suelo, y considerando inicialmente un total de 192 árboles. La materia seca se midió para la pradera natural con el método del point quadrat, en 4 sitios por unidad experimental. RESULTADOS Y DISCUSION En lo que respecta a producción de materia seca en la pradera natural, para la temporada 2000, los resultados se observan en la Figura 2. Los tratamientos con área de escurrimiento

4 (1.1 y 3.1) muestran una tendencia a incrementar los rendimientos, considerando la mayor contribución de agua. Figura 2. Materia seca de pradera para los tratamientos considerados. Las plantas de Acacia saligna, a la plantación, no superaban los 50 cm de altura. Entre las dificultades para el desarrollo del ensayo se tuvo una presión generada por roedores (Octodon degu), de elevada población inicial al interior del ensayo. Cada planta de Acacia debió ser protegida con malla y actualmente dicha presión se encuentra controlada. Por lo tanto, durante enero de 2000 y abril de 2001 se midió un total de 165 y 155 árboles, respectivamente. Por otra parte, un pastoreo accidental de ovinos se controla en la actualidad con cerco eléctrico. Algunos parámetros estadísticos preliminares se pueden observar en el Cuadro 2, y aunque estos resultados iniciales resultan erráticos, la dispersión ha ido disminuyendo con el tiempo. Cuadro 2. Parámetros de perímetro de tronco (cm) en cada año. Fecha/Tratamiento Enero 2000 Número de árboles Promedio Desviación estándar Coeficiente de variación Abril-2001 Número de árboles Promedio Desviación estándar Coeficiente de variación En particular, para el último año (Abril-2001) se aprecia una clara tendencia a mejorar el perímetro de los árboles con aportes hídricos adicionales por escorrentía. Cuadro3. Perímetro de troncos medidos (cm) en cada año y bloque. Enero Bloque/Tratamiento I II III IV Promedio Abril I II III IV

5 Promedio A pesar de no haber significancia estadística en los resultados, la evolución e incremento en perímetro de los árboles asociados a cosecha de agua (1.1 y 2.1) se observan claramente en los promedios (Cuadro 3). Cabe destacar, que el desarrollo de las especies dependió directamente de las precipitaciones, tanto en monto como en distribución. No obstante, debido a la gran variabilidad climática en los años del seguimiento, se requiere una mayor continuidad en este monitoreo. De hecho, 1998 fue uno de los años más secos del siglo, con un total de 90,4 mm y solo una lluvia importante en Abril (30,6 mm), mientras que 1999 fue un año normal, con montos superiores a 300 mm. En el horizonte de esta investigación, caracterizado básicamente en términos de producción y propiedades físicas de los suelos, está considerado adicionalmente evaluar el estado nutricional del suelo del ensayo (Salazar, 2000) y proyectar los resultados a otras condiciones. CONCLUSIONES Las interacciones árbol/pradera en estepas incluyen elementos de competencia y oportunidad, que varían en forma compleja, tanto en el tiempo como en el espacio. Los modelos de partición de recursos no explican la coexistencia de ambas especies en estepas, sin embargo contribuyen a los modelos observados de producción primaria. Los resultados evidenciados en esta experiencia preliminar sugieren que todas las mezclas de árboles maduros y praderas son inestables en ambientes de estepa. En ambientes impredecibles, como los áridos, cantidades sustanciales de materia seca de praderas puede producirse en algunos años y muchas de las interacciones posibles pueden ser sinérgicas o antagónicas, reflejando variaciones estocásticas o retroalimentaciones positivas. En particular, las interacciones horizontales espaciales en la zona de raíces son la clave para entender la escasa linealidad en las relaciones de producción primaria observadas para la asociación árbol/pradera. Los autores consideran que se requiere mayor tiempo de seguimiento para esta asociación vegetal y así observar tendencias significativas en términos estadísticos. BIBLIOGRAFIA CITADA Arnon, I Agriculture in dry lands, principles and practices. Elsevier Science Publ. Amsterdan, The Netherlands. 979 p. Chile-CIREN Estudio Agrológico Región Metropolitana. Descripción de Suelos, Materiales y Símbolos. Centro de Información de Recursos Naturales, CORFO. Publicación 115, Tomos 1 y p.

6 Le Roux X, Bariac T, Mariotti A Spatial partitioning of the soil water resource between grass and shrub components in a West African humid savanna. Oecologia 104: Luzio, W Clasificación Taxonómica de los suelos de la Región Metropolitana y VI Región (Key to Soil Taxonomy, SCS, USDA, 1994). Departamento de Ingeniería y Suelos, Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales, Universidad de Chile. 21 p. Salazar, O Evaluación química de un suelo bajo un ensayo agroforestal asociado a un sistema de cosecha de agua en el secano interior de la zona central de Chile. Tesis Ing. Agr. Departamento de Ingeniería y Suelos, Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Chile (En desarrollo). CURRICULA VITAE RESUMIDO DE LOS AUTORES: Manuel Casanova P., Ingeniero Agrónomo, M.S. Académico de la Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronómicas, Departamento Ingeniería y Suelos. Profesor de las Cátedras de Edafología, Conservación de Suelos y Aguas, Recursos Naturales Renovables, Riego y Drenaje. Wilfredo Vera E. Ingeniero Agrónomo, M.S. Académico de la Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronómicas, Departamento Ingeniería y Suelos. Profesor de las Cátedras de Edafología, Conservación de Suelos y Aguas, Recursos Naturales Renovables, Evaluación de Suelos, Evaluación de Tierras. Walter Luzio L. Ingeniero Agrónomo, M.S. Académico de la Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronómicas, Departamento Ingeniería y Suelos. Profesor de las Cátedras de Edafología, Evaluación de Suelos. Oscar Seguel S. Ingeniero Agrónomo. Académico de la Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronómicas, Departamento Ingeniería y Suelos. Profesor de las Cátedras de Edafología, Evaluación de Suelos, Conservación de Suelos y Aguas. Osvaldo Salazar y Armando López, Licenciados en Ingeniería Agronómica. Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronómicas, Departamento Ingeniería y Suelos.