MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS UNIDAD 3

MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS
UNIDAD 3. PROCESOS DE DEGRADACION DE SUELOS : DIAGNOSTICO Y CONTROL
1 Erosión.
La erosión es un fenómeno geológico natural causado por el desprendimiento de partículas del suelo a causa
de la acción del agua o el viento, que las depositan en otro lugar. Se origina a causa de la combinación de
factores como pendientes pronunciadas, clima, Tipo de cobertura y manejo, que interactúan con el suelo,
cuyas propiedades edafogenéticas lo hacen más o menos susceptible a la degradación.
La erosión es una forma severa de degradación física. Se estima que cerca del 80% de la tierra agrícola en el
mundo sufre erosión moderada a severa y 10 % erosión ligera a moderada (Lal y Stewart, 1995 citados por
Rivera, Sinisterra, & Calle, 2004).
En la actualidad el uso de la tierra en Colombia adolece de incongruencias, ya que el 32.7% se sobreutiliza, el
29.7% se subutiliza y solo el 37.6% se utiliza correctamente; ello referido a las tierras intervenidas por el
hombre 51.2% de Colombia (Malagòn, 2002).
El 40% del territorio colombiano presenta erosión de muy ligera a muy severa y la zona andina es la más
afectada con 88% del área afectada por erosión hídrica (Olmos y Montenegro, 1987 citados por Rivera et al,
2004).
La erosión natural tiene unos límites para cada tipo de suelo. En suelos derivados de ceniza volcánica, se
considera normal una pérdida de 1Tn de suelo ha-1 año-1. Más de 1 Tn se considera erosión acelerada y más de
3 se considera erosión severa.
Bajo condiciones ideales de manejo del suelo, éste podría formarse a una tasa de una pulgada en cerca de 30
años, es decir, cerca de 0,8 mm año-1 (Hudson, 1971); bajo condiciones naturales, la tasa de formación podría
ser de una pulgada en un rango que oscila entre 300 y 1.000 años (Pimentel et al, 1976); bajo prácticas
agrícolas normales, la tasa de formación puede ser de 25 milímetros en 100 años (0,25 mm año-1).
Los daños provocados por la erosión pueden ser clasificados como:






Pérdidas del espesor de los horizontes
Pérdida gradual de la fertilidad
Variación paulatina de su composición mecánica
Reducción de la actividad biológica
Daños socio-económicos a las comunidades
Contaminación ambiental. (Medina M.1989).
La desertización, y los procesos erosivos relacionados con ella, implican una serie de consecuencias tanto
ecológicas como económicas, entre las que pueden citarse:
 Pérdida de fertilidad en los suelos con la consiguiente disminución de las cosechas y
pérdidas para todo el sector agrícola. En países poco desarrollados puede provocar
hambrunas.
 Se facilita el transporte de sedimentos que pueden ir a parar a los embalses, provocando su
aterramiento.
 Estos sedimentos rellenan los cauces de los ríos facilitando su desbordamiento con las
crecidas y aumentado los daños que pueden ocasionar las mismas al ser más violentas.
Además al sumarse a la masa del agua la de los sedimentos arrastrados, las posibles
inundaciones tendrán mayor fuerza agresiva.
 Se produce un empobrecimiento de ecosistemas terrestres al disminuir el aporte de
nutrientes de las plantas, soporte de cualquier ecosistema.
 También afectará a los ecosistemas acuáticos, tanto terrestres como marinos, ya que al
incrementarse el volumen de sedimentos circulantes se produce turbidez en las aguas y
disminuye así la producción fotosintética.
 El suelo retiene menos agua, lo cual no sólo lo empobrece, sino que al incrementarse al
agua circulante en superficie, contribuye a aumentar el efecto de posibles inundaciones.
(Gonzalez, 2005)
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2. TIPOS DE EROSIÓN
Se reconocen dos clases de erosión:
 La erosión geológica o natural, que se produce por la dinámica del medio ambiente, como el agua de
las lluvias, la corriente de los ríos, el viento, el clima, la topografía. Esta erosión es imperceptible y
tiende a buscar la estabilidad en la superficie del suelo y equilibrio entre el proceso de desgaste de la
costra terrestre y la formación nueva del suelo.
 La erosión acelerada, es propiciada por el hombre al romper el equilibrio entre los suelos, la
vegetación, el agua y los animales al transformar los ecosistemas naturales en agroecosistemas. En
este proceso se alteran los flujos de la relación suelo-planta-agua. En consecuencia se produce un
empobrecimiento químico del suelo, se reduce las poblaciones de microorganismos y empeoran las
características físicas del suelo.
Los agentes erosivos más importantes que actúan en la erosión acelerada son:






La lluvia
El viento
Los ríos
La temperatura
Los animales
El laboreo agrícola
Erosión por saltación o salpique: Ocurre por la saltación de partículas debido al impacto de las gotas de lluvia
sobre el suelo descubierto. Este tipo de erosión da origen al sellamiento de la superficie del suelo por
formación de costras. A su vez, las costras incrementan el escurrimiento del agua en superficie.
Erosión por escurrimiento: se presenta cuando el agua lluvia no alcanza a infiltrarse en el suelo, debido a que
la intensidad del aguacero es mayor que la velocidad de infiltración o a que el suelo está saturado. El agua que
corre en superficie ladera abajo, arrastra el suelo desprendido.
Erosión laminar: Se da por el arrastre uniforme de la capa superficial del suelo. Es un proceso gradual y
acumulativo, perceptible solo en el tiempo cuando se evidencia por los parches en donde aflora el horizonte
subsuperficial una vez se ha perdido el primer horizonte que es el horizonte agrícola.
Erosión en surcos: Corresponde a procesos avanzados de erosión laminar una vez se ha perdido la capa
orgánica del suelo y se empiezan a formar surcos por donde el agua de escorrentía fluye generando cada vez
mayor socavamiento.
Erosión en cárcavas: Corresponde al grado más avanzado de los procesos erosivos. En éste punto los surcos se
juntan formando zanjas de gran tamaño que impiden el uso agrícola. Las cárcavas, son definidas como zanjas
más o menos profundas originadas por socavamientos repetidos sobre el terreno, debido al flujo incontrolado
del agua que escurre ladera abajo (agua de escorrentía).Cuando evolucionan con crecimiento hacia arriba y
hacia los lados de la ladera, toman el nombre de cárcavas remontantes. (Rivera,1996).
Tipos de Erosión:
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Erosión en surcos: http://www.iec.cat/mapasols/cas/erosio3.asp?Grup=A&Opcio=3 1pg.
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Cuantificación de la pérdida de suelo por erosión
La erosión hídrica es tal vez uno de los fenómenos de degradación de suelos más importantes en nuestro país.
Es un proceso lento, gradual y acumulativo que en estado avanzado puede conducir a la ocurrencia de otros
fenómenos como los flujos de lodo y la Remoción en masa.
Las características mineralógicas de la roca madre, determinan en gran medida las características físicas y
químicas del suelo que se forma a partir de ellas. Entre esas características se encuentra la resistencia a la
degradación.
Por tanto, si se conoce la roca de origen de un suelo, es posible hacerse a una idea de la susceptibilidad al
deterioro que tendrá bajo manejos determinados.
Además del material parental, otros factores como clima y pendiente, determinan la magnitud de los procesos
erosivos.
Wischmeier y Smith (1976), lograron definir la erosión Hídrica a través de la Ecuación Universal de Pérdida de
Suelo (USLE):
Donde:
ε=  R x K x L x S x C x P
ε = erosión expresada en las unidades seleccionadas para K y el período seleccionado para R, generalmente
toneladas (t) . Hectárea (ha)-1. año-1.
R = Precipitación.
K = Indicen de erodabilidad del suelo
L = Longitud de la pendiente
S = Grado de pendiente
C = Cultivo (Uso del suelo)
P = Practicas de conservación de suelo
La USLE fue desarrollado para:
 Predecir el movimiento promedio anual de suelos desde una pendiente especifica, bajo condiciones de
uso y manejo específicos.
 Orientar la selección de prácticas de conservación para localidades específicas.
 Estimar la reducción de pérdida de suelos que se puede lograr con cambios de manejo efectuados por
el agricultor; y
 Determinar el largo máximo de pendiente tolerable para un sistema de cultivo determinado.
Grados de erosión:
León, P. J. (2001). Estudio y control de la erosión hídrica En Colombia . Medellín: Centro De Publicaciones
Universidad Nacional De Colombia Sede Medellin . ISBN 958-9352-2 v1. Páginas 37 a 39
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Métodos directos para la cuantificación de pérdida del suelo:
USLE http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/rojas.r/cap5y6.pdf
Metodología de campo para cuantificar pérdidas de suelo por erosión:
PASOLAC-CIAT-UNA. (Agosto de 2005). Manual de métodos sencillos para la estimación de la erosión hídrica.
Documento 502 de 2005. Managua, Nicaragua.
http://datateca.unad.edu.co/contenidos/30160/Metodos_campo_erosion.pdf
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Clasificación de los métodos, ventajas y desventajas: Pg. 8 y 9.
Método de las estacas: Pg. 10 a 14
Método transecto de cárcavas: Pg. 16 a 21.
Método parcelas de escorrentía (Trampas y sedimentos): Pg. 22 y 23.
Método para medir variaciones estacionales en la pérdida de suelo a nivel de finca VADEA: Pg. 24 a 32
Método del perfil de suelo: Pg. 34 a 38.
Niveles de tolerancia de erosión: Pg. 56 a 60
Ecuación Universal de párida de suelo USLE:
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Pérdida de nutrientes en el suelo a causa de los procesos de erosión:
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POR EROSION HIDRICA EN DOS SUELOS DEL CALDENAL PAMPEANO. Universidad Nacional.
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Intensidad de uso del suelo y pérdida de la estabilidad estructural en suelos de ladera.
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3. MANEJO Y CONTROL DE PROCESOS DE EROSIÓN
La erosión y los movimientos masales, son procesos de degradación que avanzan en forma acelerada, tanto en
las zonas rurales como urbanas debido al desconocimiento generalizado por parte de las comunidades sobre
las causas y consecuencias de los mismos (Rivera, 2007).
Al remover la vegetación arbórea y la cobertura del suelo, no solo se destruye el amarre del suelo si no que se
incrementa el impacto de la lluvia sobre el suelo desnudo al no encontrar ningún obstáculo que la intercepte al
tiempo que se genera una mayor energía cinética del agua de escorrentía y con ello un mayor arrastre de
suelo.
Por tanto las prácticas culturales de manejo de la erosión se relacionan directamente con estos dos factores:
 Uso adecuado del suelo de acuerdo con su potencial
 Cobertura y Disminución de la energía cinética del agua para evitar arrastre.
Prácticas culturales para el control de la erosión:
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4. MOVIMIENTOS EN MASA
Corresponde a desprendimientos de rocas y suelos más o menos saturados de agua, que ocurren por acción de
la gravedad, hasta diversas profundidades y con velocidades muy variables.
En estos casos, la masa de suelo se desprende sin necesidad de que exista un agente transportador como agua
o hielo. Solo es necesario que las fuerzas desestabilizadoras superen a las fuerzas estabilizadoras (TragsaTragsatec, 1998); sin embargo, el agua es el agente desencadenante al afectar tales fuerzas.
Se incluyen dentro de esta categoría deslizamientos, derrumbes, coladas de barro, solifluxión, hundimientos,
desprendimientos, golpes de cuchara, desplomes y avalanchas.
De acuerdo con Terzaghi (1960) y Selby (1993) las causas de la ocurrencia de los procesos de remoción en masa
se pueden dividir en dos:
1) Causas externas que producen un cambio en el campo de esfuerzos, pero no en la resistencia de los
materiales y
2) Causas internas que disminuyen la resistencia de los materiales sin cambiar el campo de esfuerzos.
(Alcántara I. 2000.).
Los factores que favorecen la presencia de los procesos de remoción en masa se pueden resumir en la
geología (con la presencia de materiales débiles y estructura con fracturas); los procesos físicos (principalmente
la precipitación, sismicidad y erupciones volcánicas); la morfología (en especial las pendientes resultado de la
tectónica y la erosión) y la actividad antrópica (como consecuencia de los cambios en el relieve y sus
elementos), todos ellos ocasionan el rompimiento del equilibrio entre las fuerzas internas y externas que
determinan la estabilidad de las laderas (Alcántara, 2000. ).
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5. PRACTICAS DE MANEJO Y CONTROL PARA MOVIMIENTOS MASALES
Las tierras agrícolas, tanto en zonas secas como de bosques, son las más gravemente afectadas por la
degradación de suelos. Abarcan aproximadamente una cuarta parte de la superficie terrestre total del mundo y
producen el 95% de todas las proteínas de origen animal y vegetal, y el 99% de las calorías que consumen los
seres humanos. Durante los últimos 50 años, dos tercios de las tierras agrícolas han sufrido degradación en
cierta medida, y prácticamente el 40% de las tierras agrícolas del mundo se encuentran gravemente
degradadas.
En los últimos 25 años, se ha desforestado una superficie boscosa equivalente al territorio de la India.
Particularmente en América Central y América del Sur, la expansión de los pastizales para la producción
ganadera ha sido una de las causas de esta enorme destrucción (FAO, 2005). En el decenio de 1990, la
superficie forestal mundial se redujo unos 94.000 kilómetros al año, superficie equivalente a la del Portugal. La
mayor parte de las tierras desbrozadas y quemadas se destinaron al cultivo y al pastoreo.
Según Yet ,Temple y Rapp (1972) citados por Morgan (1986), menos del 1% de las cicatrices de deslizamientos
se presentan en áreas boscosas, 47% están en terrenos cultivados y otro 47% en terrenos en barbecho. La
asociación de la erosión y los deslizamientos con la tala del bosque para la agricultura, queda así muy clara
(Morgan, 1986). La tala del bosque para pasturas, causa una declinación sobre la resistencia al cortante
tangencial de los suelos en un período de 5 a 10 años, necesarios para la pudrición de las raíces (Rivera, 2004).
La vegetación arbórea y arbustiva permite que se presenten sistemas radicales de anclaje mayor en lo
profundo y hacia los lados en el perfil del suelo, aumentando su resistencia a la ruptura, fracturación o
fallamiento y con ello la estabilidad del terreno a los movimientos masales. (Rivera, 2001).
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Video: http://www.youtube.com/watch?v=vbcSID2TClY
Recuperación de cárcavas mediante tratamientos de bioingeniería: La presentación que aparece en el link,
muestra la secuencia de recuperación de cárcavas en diferentes municipios del Valle del Cauca. Es necesario
observar la importancia de reconocer la causa que genera la cárcava para poder determinar las obras que
habrán de realizarse. En aquellas cárcavas en donde el movimiento se origina por aguas infiltradas no
drenadas, es necesaria la construcción de filtros mientras que las cárcavas que se han originado por erosión
hídrica superficial, se trabajan desde la estabilización del fondo y de los taludes mediante trinchos. En todos
los casos, observe la revegetalización natural que ocurre una vez se estabiliza el suelo.
6. COMPACTACIÓN
La compactación es la desaparición de parte del espacio poroso, especialmente de los macroporos, lo cual trae
como consecuencia una menor aireación a nivel de raíces, menor capacidad para retener agua y nutrientes y
finalmente una mayor impedancia para el desarrollo de las raíces (Jorajuría, 1996 citado por Smith, Hilbert, &
Aucana, 2006).
Las principales fuerzas de compactación son la lluvia, la maquinaria agrícola y la carga animal.
La lluvia desintegra log agregados, dispersa la arcilla y favorece la compactación superficial, aumentando la
densidad aparente de los primeros centímetros de suelo; este fenómeno está asociado con un bajo contenido
de materia orgánica y altos contenidos de limo y sodio.
EI efecto de la carga animal se concentra en los primeros cinco centímetros de suelo y se debe al peso del
animal en relación a la superficie de contacto con el suelo (4,0 kg/cm2) en el que se posa.
La maquinaria agrícola compacta el suelo en terrenos agrícolas y ganaderos a mayor profundidad que la Iluvia
y la carga animal. EI arado deja una capa superficial suelta y un subsuelo denso debido a que aplica una presión
que oscila entre 0,76 y 0,95 kg.cm-2(Agüero y Alvarado, 1983).
El uso indiscriminado de labores de mecanización, ha llevado al desarrollo de capas subsuperficiales altamente
compactadas, las cuales coinciden con la zona de mayor desarrollo radical para la mayoría de los cultivos.
Esta situación genera un descenso en la permeabilidad del suelo al agua y al aire, así como también, una alta
resistencia a la penetración, lo que origina una inhibición del crecimiento radical de las plantas que allí se
establezcan (Florentino, 1989; Pla, 1990).
Las raíces al no poder penetrar profundamente, provocan un aumento de la susceptibilidad de los cultivos a la
sequía, un menor aprovechamiento de los nutrimentos y por ende, una merma en los rendimientos
(Materechera et al., 1993 citado por Núñez & Cabrera, 2002).
La compactación se cuantifica en términos de compresibilidad y compactibilidad.
La compresibilidad del suelo se refiere a la facilidad con la cual decrece en volumen cuando está
soportando una presión aplicada.
La compactibilidad del suelo es la máxima densidad de volumen a la cual este puede ser comprimido
por una cantidad de energía dada.
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