Estimación de la Erosión del Suelo. Dr. Mario Martínez Ménez

Transcripción

1 Estimación de la Erosión del Suelo Dr. Mario Martínez Ménez 2005

2 Para conocer la degradación de los suelos, es necesario estimar las pérdidas de suelo de los terrenos de uso agropecuario y forestal. Las pérdidas de suelo (PS) se comparan con la tasa de formación del suelo (TFS): PS > TFS Degradación PS = TFS Equilibrio PS < TFS Formación TFS (0.1 a 2 mm/año) ( 1 a 20 t/ha/año)

3 Para estimar la erosión de los suelos se ha utilizado la Ecuación Universal de Perdida de Suelo (EUPS). Se utiliza para definir las prácticas y obras de conservación de suelos que permitan que la erosión actual sea menor o igual que la tasa máxima permisible de erosión.

4 La Ecuación Universal de Pérdida de Suelo (EUPS) es: E= R K L S C P Donde: E = Erosión del suelo t/ha año. R = Erosividad de la lluvia. Mj/ha mm/hr K = Erosionabilidad del suelo. LS = Longitud y Grado de pendiente. C = Factor de vegetación P = Factor de prácticas mecánicas.

5 La erosión potencial se estima como: E p = R K LS Factores considerados como inmodificables.

6 Metodología simplificada y adecuada para utilizarse en nuestro país. 2005

7 La erosividad (R) se puede estimar utilizando la precipitación media anual de la región bajo estudio. Se selecciona la región bajo estudio en el mapa de la República donde existen 14 regiones (Figura 1). La región bajo estudio se asocia a un número de la región y se consulta una ecuación cuadrática donde a partir de datos de precipitación anual (P) se puede estimar el valor de R. (Cuadro 1)

8 Figura 1. Mapa de erosividad de la República Mexicana

9 Cuadro 1. Ecuaciones para estimar la Erosividad de la lluvia (R) en las diferentes regiones del país. Región I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV Ecuación R = P P 2 R = P P 2 R = P P 2 R = P P 2 R = P P 2 R = P P 2 R = P P 2 R = P P 2 R = P P 2 R = P P 2 R = P P 2 R = P P 2 R = P P 2 R = P P 2 R

10 Para estimar el valor de erosividad para la región de Hidalgo se puede aplicar la ecuación de la región X quedando: R = p p 2 Si la precipitación es de 950 mm anuales R = (950) (950) 2 R = 6,948 Mj/ha mm/hr

11 Erosionabilidad (K) La susceptibilidad de los suelos a erosionarse depende de: Tamaño de las partículas del suelo Contenido de materia orgánica Estructura del suelo Permeabilidad. Con datos de la textura de los suelos y contenido de materia orgánica, se estima el valor de erosionabilidad (K) (Cuadro 2).

12 Cuadro 2. Erosionabilidad de los suelos (K) en función de la textura y el contenido de materia orgánica Textura % de materia orgánica Arena Arena fina Arena muy fina Arena migajosa Arena fina migajosa Arena muy fina migajosa Migajón arenosa Migajón arenosa fina Migajón arenosa muy fina Migajón Migajón limoso Limo Migajón arcillo arenosa Migajón arcillosa Migajón arcillo limosa Arcillo arenosa Arcillo limosa Arcilla

13 Si el suelo es de textura migajón arenoso y el contenido de materia orgánica de menos de 0.5, K sería Si el terreno tiene un contenido de materia orgánica mayor de 5%, y la textura arcillosa, entonces el valor de K sería de Si el suelo es arenoso y el contenido de materia orgánica menor de 0.5 %, entonces el valor de K sería de

14 Longitud y Grado de pendiente (LS) La pendiente se estima como : S = H a L H b Donde: S = Pendiente media del terreno (%). Ha = Altura de la parte alta del terreno (m). Hb = Altura de la parte baja del terreno (m) L = Longitud del terreno (m).

15 Altura de la parte alta de 1,750 msnm Altura de la parte baja de 1,710 msnm. Longitud del terreno de 450 m. Pendiente seria de: S = 1,750 1,710 / 450 S = 40 / 450 S = o sea que S = 8.8 %

16 Si conocemos la pendiente y la longitud de la pendiente, el factor LS se calcula como: LS = (λ) m ( S S 2 ) Donde: LS = Factor de grado y longitud de la pendiente. λ = Longitud de la pendiente S = Pendiente media del terreno. m = Parámetro cuyo valor es 0.5.

17 Ejemplo: Longitud de la pendiente de 450 m Pendiente media del terreno de 8.8 % m de 0.5 LS se calcula como: LS = (450) 0.5 ( (8.8) (8.8) 2 ) LS = 4.36

18 Erosión n Potencial E = (6,948) (0.013) (4.36) E = 393 t/ha año

19 La erosión potencial indica que se pierden 393 t/ha por año en suelo sin vegetación y sin prácticas de conservación del suelo y del agua. Lo que significa que anualmente se pierde una lámina de suelo de 39.3 mm, si consideramos que 1 mm de suelo es igual a 10 ton/ha de suelo.

20 Estimación n de la Erosión n Actual Protección del suelo C (Cuadro 3) (Varía de 0 a 1 y su valor disminuye a medida que aumenta la cobertura vegetal) Protección de la obra o práctica de conservación (Cuadro 4) (Varia de 0 a 1 y su valor disminuye a medida que la práctica u obra de conservación es más eficiente para reducir la erosión)

21 Cuadro 3. Valores de C que se pueden utilizar para estimar pérdidas de suelo Cultivo Maíz Maíz labranza cero Maíz rastrojo Algodón Pastizal Alfalfa Trébol Sorgo grano Sorgo grano rastrojo Soya Soya después de maíz con rastrojo Trigo Trigo rastrojo Bosque natural Sabana en buenas condiciones Sabana sobrepastoreada Maíz - sorgo, Mijo Arroz Algodón, tabaco Cacahuate Palma, cacao, café Alto a a a a a 0.3 Nivel de Productividad. Moderado Bajo Piña 0.1 a 0.3

22 Cuadro 4. Factor de P utilizado para diferentes prácticas y obras de conservación del suelo y agua. Práctica Surcado al contorno Surcos rectos Franjas al contorno* Terrazas (2-7 % de pendiente) Terrazas (7-13 % de pendiente) Terrazas (mayor de 13 %) Terrazas de Banco Terrazas de Banco en contrapendiente Valor de P

23 Si en el terreno existe bosque con buena cobertura vegetal, entonces la protección C sería de 0.001, que sustituyendo quedaría: E = (6,948) (0.013) (4.36) (0.001) E = 0.39 t/ha año La erosión es inferior a la erosión máxima permisible que en algunas regiones de México es de 10 ton/ha año.

24 Si el terreno tiene maíz con baja productividad, el valor de C sería de 0.80, y las pérdidas de suelo serían: E = (6,948) (0.013) (4.36) (0.80) E = t/ha año Con agricultura de maíz de baja productividad, la erosión sería mayor que las 10 t/ha año, que indica que hay degradación del suelo.

25 Si el productor sigue sembrando maíz pero con labranza de conservación (residuos del maíz sobre la superficie del suelo) y con una buena productividad, entonces el valor de C se reduciría a 0.05 y la erosión actual sería: E = (6,948) (0.013) (4.36) (0.05) E = t/ha /año La erosión actual del suelo se redujo y es un poco mayor que las 10 t/ha/año reportada como pérdida de suelo máxima permisible.

26 El productor puede seleccionar el tipo de cultivo y las prácticas de manejo del suelo y vegetación para conservar el suelo y reducir la erosión. Este procedimiento se le conoce como la planeación del uso y manejo de los suelos con fines de conservación.

27 Factor (P) de prácticas mecánicas El uso de las prácticas de conservación de suelos se utilizan para reducir las pérdidas de suelo hasta alcanzar las máximas permisibles.

28 Si se siembra maíz con alta productividad (C sería de 0.54) y si se construye una terraza de formación sucesiva (P sería de 0.60), sustituyendo: E = (6,948) (0.013) (4.36) (0.54) (0.60) E = t/ha año.

29 Si utilizan terrazas de banco (P sería de 0.10) y sustituyéndolo en la ecuación anterior se tendría: E = (6,948) (0.013) (4.36) (0.54) (0.10) E = t/ha/año. Estos resultados indican que el técnico tiene los instrumentos para: Seleccionar aquellas prácticas que reduzcan la erosión, hasta llegar a la práctica u obra que satisfaga a los productores.

30 La práctica u obra de conservación del suelo y agua es sustentable porque: Son rentables Son aceptadas por los productores Las pérdidas de suelo por erosión que causan son menores de 10 t/ha/año.