Valoración de la erosión y de las pérdidas de nutrientes de los suelos en la Microcuenca Plantón-Pacayas

Transcripción

1 AREA USO Y MANEJO DE SUELOS Y AGUA Valoración de la erosión y de las pérdidas de nutrientes de los suelos en la Microcuenca Plantón-Pacayas ING. MIGUEL ANGEL MARIN C. Octubre 2010

2 TITULO DE LA ACTIVIDAD DEL PROYECTO Evaluación y ajuste de metodologías para medir la pérdida de suelo en la Microcuenca Plantón-Pacayas. Grupo meta: Productores localizados en el área de la Microcuenca Plantón-Pacayas.

3 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Desarrollar una metodología sencilla, de bajo costo y eficiente para medir la erosión producto de la actividad agrícola y pecuaria de la zona en función del tipo de laboreo, relieve y uso de la tierra. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Evaluar y ajustar una metodología para medir la pérdida de suelo. Generar información básica de clima y de suelo, para establecer medidas correctivas o de mitigación a futuro. Determinar las pérdidas económicas que incurren los productores producto de la degradación sus suelos. Trasladar la experiencia con sus resultados a otras zonas del territorio nacional.

4 MATERIALES Y MÉTODOS Se utilizó para medir la cantidad de sedimentos generados en los diferentes sitios producto de la actividad agrícola, una barrera de geotextil denominada SILT-FENCE, que es un tipo de malla porosa, que permite el paso de agua no así de los sedimentos, que son retenidos en dicha malla. El periodo analizado para los sitios de Bajo y Mediano Riesgo comprendió JULIO a DICIEMBRE 2008 Los sedimentos retenidos son recolectados y pesados en una balanza de mano.

5 Se lleva una bitácora (registro), sobre el manejo agronómico del cultivo (preparación del suelo, tipo de cultivo, podas, aporcas, control de malezas, etc.) con el fin de observar el impacto de la lluvia sobre el sitio, considerado el principal factor en la zona de degradación de suelos. Se recoge una muestra de sedimentos en cada sitio para realizar un análisis de laboratorio para determinar las diferentes cantidades de nutrientes que son lavados, con el fin de determinar la pérdida en la fertilidad natural de los suelos y económica para el productor. Los datos de lluvia se recolectaron por medio de las MINIESTACIONES ubicadas en cada sitio

6 intersec METODOLOGIA PARA IDENTIFICAR AREAS CRITICAS EN LA MICROCUENCA PLANTON-PACAYAS CAP. USO intersec USO ACTUAL CONFLICTO DE USO intersec RIESGO DEGRADACION ( AREAS CRITICAS ) INDICE DE COVERTURA ESTADO EROSIVO PENDIENTE DEL TERRENO intersec ERODABILIDAD EN SUELO VOLCANICO POTENCIAL EROSIVO Fuente: Saenz et al.1997 Elaborò: Ing. Luis Arroyo M. INTA-2006

7 Instalación del geotextil o malla tipo SILT - FENCE

8 Destrucción de eras de cultivo y saturación de Geotextil con sedimentos por un evento de alta Precipitación. Zona Baja Vista del relieve presente en la Microcuenca Con el sistema de producción utilizado Simulador de lluvia para establecer el efecto de la misma sobre las pérdidas de suelo en la zona Método de recolección y peso de sedimentos en geotextil

9 Cuadro 1: Características biofísicas de los sitios de medición SITIO ALTITUD (msnm) RELIEVE (%) PRECIPITA CIÓN (mm) VIENTO NEBLINA LOCALI ZACIÓN BAJO Ligero Esporádica MEDIANO Moderado Frecuente ALTO Fuerte Frecuente

10 Vista del tipo relieve predominante en la zona del Proyecto

11 PROCESO DE LA EROSIÓN HÍDRICA Algunos factores que rigen la erosión son: el relieve, la cobertura vegetal y la precipitación Fuente: Esc. Ing. Agrícola. UCR. 2010

12 Fuente: Escuela Ing. Agrícola. UCR Los factores que rigen la erosión

13 Altas precipitaciones provocan destrucción de surcos, arrastre de plantas y perdida de suelos Trazado a favor pendiente Arcillas afloran después de un alto lavado del terreno Destrucción eras

14 Terreno con malezas o residuos de cosecha evita erosión Terreno descubierto, el daño de una lluvia después de la preparación es severo En un terreno cubierto, el impacto de las gotas de lluvia es mínimo

15 Cuadro 2: Comparación de cantidad de sedimentos retenidos en malla para cada uno de los sitios de medición SITIO Tn/ha Periodo acumula do (Jul. A Dic.) Lluvia acumula da en Periodo (Jul. A Dic.) (mm) SEDIMENTOS tn/ha Lluvia Acumulada (mm)/mes Eventos Lluvias Máx. (mm)/día Setiem Octubr Setiem Octubr Setiem Octubr BAJO Y Y 39 MEDIANO Y Y 62

16 METODOLOGÍA PARA LA VALORACIÓN ECONOMICA DE PÉRDIDA DE SUELO * VALOR DE LOS NUTRIENTES La monetarización del suelo de las fincas objeto de estudio, según su contenido de nutrientes se da a través del valor de mercado de los fertilizantes y el costo de reposición de los nutrientes perdidos, como sigue: 1.La monetarización de cada nutriente se establece según el precio de mercado de una fórmula de fertilizante comúnmente utilizada en el cultivo de hortalizas en este caso por ejemplo el , con un precio en el almacén por saco de 46 kg de colones ( colones/kg de fertilizante). Se considera un costo de transporte hasta la finca de 850 colones por saco ( colones/kg) y el costo de la mano de obra por aplicar el fertilizante en colones/kg (se asume que en la zona se requiere 1 jornal para aplicar 10 sacos de fertilizante por hectárea, estimando un costo por jornal de 6500 colones). 2.El cálculo del valor de reposición en colones/kg de nutriente contenido en el fertilizante se determina por medio de: Vn: (Cf+Tf+Jf) * Fe Donde: Vn: Valor de reposición del nutriente, en colones/kg Cf: Costo en almacén del kg de fertilizante, en colones/kg Tf: Costo de transporte del fertilizante hasta la finca, en colones/kg Jf: Costo de la mano de obra necesaria para aplicar el kg de fertilizante, en colones/kg Fe: Factor de eficiencia de cada nutriente en el fertilizante El factor Fe es un factor para determinar el aprovechamiento real del nutriente contenido en el fertilizante y está dado por dos aspectos: 1.La concentración o contenido de cada nutriente en el fertilizante (Nf) 2.El % de aprovechamiento real del nutriente aplicado al suelo (% Ap). Esto significa que no todo el nutriente del fertilizante es aprovechado en un 100% por la planta, por lo tanto, se debe estimar ese aprovechamiento, lo para efectos del presente trabajo se adopta según Bertsch, F. 1995, donde N2: 60%, P2O5: 40%, K2O: 70%, MgO: 60% 3.El factor Fe, para cada nutriente se determina como sigue: Fe: 1 / %Nf * %Ap El factor Fe va a depender de la fuente de fertilizante a utilizar y por lo tanto incidirá directamente en el costo de reposición de cada nutriente. Esto significa que dicho factor es específico para cada fertilizante y no se puede generalizar para todos los casos. * Quirós Madrigal, Olman Sostenibilidad de formas de producción agropecuarias en empresas familiares agrícolas en Costa Rica. Serie. Socioeconomic Studies on Rural Development. Vol Wissenschaftverlag Vaulk Kiel. KG. 236 p.

17 Cuadro 3. Costo de reposición de cada kilogramo de nutriente en la zona de la Microcuenca Plantón-Pacayas. / kilogramo Rubro N₂ P₂O₅ K₂0 MgO CaCO₃ M.O. Factor Eficiencia (Fe) / kg El costo de reposición de cada nutriente se basó en la fórmula (18%N, 5%P, 15%K, 6%Mg, 2%B) ++ Costo de 1 kg del elemento en la fórmula comercial: N₂= 60.34; P₂O₅= 17.6; K₂0= 50.28; MgO= kg gallinaza, como aporte de materia orgánica (40% M.O.)= kg CaCO₃, aporta calcio (40% Ca)= 24.78

18 Cuadro 4. Pérdida de nutrientes en kg/ha en el periodo julio diciembre 2008 y su valor en colones. Sitio Pérdida Suelo Tn/ha/ period N₂ P₂O₅ K₂O MgO CaO MO Costo total /ha/ periodo --- Bajo (kg) Valor en Colones Mediano (kg) Valor en Colones

19 Cuadro 5. Resultados físico-químicos de suelo de parcelas de observación y medición. SITIO Cmol(+)/l mg/l % % Textu ra ph Al Ca Mg K P Zn Mn Cu Fe N M.O. % Pendien te. Bajo F 8-15 Mediano Fa Fuente: Autor, en base a resultados de análisis de suelos. ++ Se debe transformar los datos de los análisis de suelo a Kg/ha del elemento, para realizar los cálculos, ya que la disponibilidad de nutrimentos de un cultivo se expresa en Kg/ha % HUMEDAD : 38

20 Cuadro 6: Cantidad de sedimentos retenidos en geotextil, según tipo cultivo, etapa desarrollo y cantidad de lluvia. Periodo de setiembre - octubre 2008 Semana de recolección y sitio riesgo Volumen sedimentos (tn/ha/semana) Lluvia acumulada (mm/sem.) Lluvias máximas mm/día Estado terreno y/o cultivo Zapallo cosechado ya en abandono. Mucha maleza BAJO MEDIANO Brocoli en cosecha, residuos. Plantas recién cosechada y mucha maleza Zapallo en abandono ya cosechado, mucha maleza BAJO MEDIANO Terreno con residuos cosecha brocoli y mucha maleza BAJO Culantro recién sembrado, 8 días (terreno suelto preparado con maquinaria), destrucción de eras y arrastre de semillas MEDIANO Residuos cosecha anterior más maleza BAJO Culantro 15 días, eras destruidas y canales saturados de sedimentos MEDIANO Terreno recién preparado con tracción animal, no esta acondicionado Culantro 22 días, suelo descubierto BAJO MEDIANO Terreno con 10 días preparado sin acondicionar Culantro 30 días, suelo lavado, finos arrastrados BAJO MEDIANO Lluvias fuertes, suelo preparado sin acondicionar y descubierto Suelo seco, estable por lavado de finos (arena y limo) BAJO MEDIANO Terreno alomillado con papa recién sembrada

21 CUADRO 7: FACTORES QUE INCIDEN EN LA GENERACIÓN Y ARRASTRE DE SEDIMENTOS DE SUELO FACTOR RELIEVE LLUVIA TIPO SUELO PREPARACION DEL TERRENO OBRAS DE CONSERVACIÓN Y MITIGACIÓN COBERTURA VEGETAL O TIPO DE CULTIVO CARACTERISTICAS Factor que mal acondicionado, puede provocar grandes volúmenes de pérdidas de suelos, por lo que a mayor pendiente la susceptibilidad del terreno a la erosión y arrastre de sedimentos aumenta Factor importante en la degradación de suelos al provocar problemas de erosión y daños ambientales. La intensidad de la lluvia desempeña un papel más protagónico que la cantidad. La composición física de los suelos como su textura, juega un papel importante en la generación y arrastre de sedimentos. Suelos de origen volcánicos, como los presentes en la zona, cuya textura son de tipo franco-arenosa, livianos, profundos, son muy susceptibles al arrastre por lluvia que suelos de texturas pesadas de tipo arcillosa. Terrenos preparados con maquinaria en relieves ondulados con suelos volcánicos, sin obra de conservación o mitigación, son susceptibles a la degradación por lluvia. Por lo general, los terrenos se dejan totalmente limpios, por el tipo de actividad agrícola presente en la zona. En la zona en algunos casos solo se utiliza siembras a contorno, por lo general se carece de obras que faciliten un uso racional y sostenible de las tierras. La cobertura vegetal desempeña un papel importante en el manejo adecuado de los suelos. Coberturas permanentes como pasturas, bosque y otros, reducen la degradación de tierras, puesto que disminuyen el impacto de las lluvias en el terreno, al reducir la destrucción de la estructura o agregados del suelo y disminuir la escorrentía superficial. Cultivos anuales o de ciclo corto como las hortalizas, que se consideran la principal actividad económica de la zona, no ayudan a minimizar los riesgos de erosión de los suelos, puesto que su cobertura o área foliar es escaza y su establecimiento se da en suelos descubiertos. Terrenos limpios, libres de malezas, como los que necesitan los cultivos hortícolas, aumentan los riesgos de erosión. El mayor riesgo de erosión, ocurre durante la preparación del terreno y en los primeros días posteriores al trasplante o siembra, dado que no existe cobertura vegetal o es mínima

22 Obras de Conservación y Mitigación Muro de piedra en la margen derecha del camino (aguas abajo) Intervención del camino de acceso con Hidrosiembra en los taludes Canales de Guardia Acequias de ladera Cultivo en contorno Canales empastados

23 Diseño de Obras de Conservación y Mitigación Hidrosiembra en los taludes