Título: ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO EROSIVO EN EL PINAR CON ASOCIO Y SIN ASOCIO DE CULTIVOS . AUTORES: (1) D. PONCE; (2) A. RENDA; (3) J. P. MUKANDAMA ; (4) T. PLACENCIA Resumen El presente trabajo consistió en un estudio del comportamiento erosivo en el pinar natural, asociado y sin asocio de cultivos determinándose algunos índices hidrológicos, a los cuales se les hizo un análisis de varianza dentro de cada subcuenca, un estudio de correlación entre las variables estudiadas durante las distintas secuencias de cultivos y una correlación entre el volumen de escurrimiento y la precipitación, también se realizó una regresión lineal Como resultado se demostró el efecto positivo que tuvo la secuencia de cultivos en la atenuación del escurrimiento superficial, actuando como medida de conservación. Abstract: Title: Studio of erosive conduct in natural pines This paper deal with erosion rate from pine natural plantation associated to some crops at the Hydrological Forest Station Amistad together with this fact, another determination as runoff, peak flow and surface runoff were made which statistically through variance method were analysed as a result the positive effect of crop sequence in the runoff reduction were determined. Instituto de Investigaciones Forestales Instituto de Investigaciones Forestales Universidad Agraria de la Habana Instituto de Investigaciones Forestales I- Introducción Investigaciones realizadas por Herrero et al. (1983) en Cuba, dieron como resultado que los suelos forestales montañosos utilizados en cultivos agrícolas y frutales experimentan una erosión hídrica acelerada en un aguacero de 10 minutos de duración perdiéndose hasta 6 ton/ha. Planas (1986) planteó que mientras en Cuba no se hicieran las investigaciones necesarias debido a la poca profundidad de los estudios, se adopten valores de tolerancia fijando sus límites en 10 ton/ha/año. Paez (1992), agrega que en el trópico los períodos de lluvia continua, suministran agua para el flujo de escorrentía disminuyendo la penetración del agua en el suelo. El objetivo de este trabajo consiste en determinar el comportamiento erosivo en el pinar asociado y sin asociar a cultivos. II- Materiales y Métodos Este estudio se realizó en la Estación Hidrológica Forestal “Amistad” ubicada en la cuenca del río San Diego, provincia Pinar del Río. Geográficamente se ubica a los 83°34'32" y los 83°37'00" longitud oeste y a los 22°40'26"y a los 22°41'58" latitud norte. Los suelos son Ferralítico Cuarcítico Amarillo Lixiviado. La estación tiene 8 subcuencas tomándose para este estudio 3 y se encuentran en el siguiente estado: 2 Subcuenca #1. Tiene 8.91 ha y está cubierta por pinos naturales de Pinus caribaea y Pinus tropicalis. También estuvo constituido por cultivos tales como maíz (Mayo/ 1997- Septiembre/ 1997), caupí (Septiembre/ 1997- Diciembre/ 1997) y yuca (Enero/ 1998- Junio/ 1998), además se mantuvo el bosque de galería. Subcuenca #5. Ocupa un área de 0.85 ha y está cubierta por pinares naturales de Pinus caribaea y Pinus tropicalis, al igual que la subcuenca #I tuvo cultivos agrícolas asociados al bosque en distintos períodos como el maíz (Mayo/ 1997- Septiembre/ 1997), caupí (Septiembre/ 1997- Diciembre/ 1997) y yuca (Enero/ 1998- Junio/ 1998), también se mantuvo el bosque de galería. Subcuenca # 2. Presenta una superficie de 10.3 ha, está cubierta por bosque de Pinus caribaea y Pinus tropicalis los cuales se encuentran degradados y tienen función hidrorreguladora además es el testigo del experimento. Cada índice se halló de la siguiente manera: Volumen de escurrimiento (m3 ). Se determinó a partir de un vertedor triangular y el caudal se midió con un limnígrafo y con una escala hidrométrica inclinada en un ángulo de 45° que controla y corrige el equipo. Coeficiente de escurrimiento. Se determinó a partir de la siguiente fórmula: C (esc)=V (esc) p. A (sbc) Donde V (esc)- Volumen de escurrimiento (m3 ); p- Precipitación (mm); A(sbc)- Area de la subcuenca (m2 ) Lámina de escurrimiento: Lámina de agua que cubre y se acumula en la superficie de la subcuenca durante un periodo dado y es determinada por: L (esc)=C (esc).p Donde: L (esc)- Lámina de escurrimiento (mm); C (esc)- Coeficiente de escurrimiento; p- Precipitación (mm) Para evaluar el comportamiento de los índices hidrológicos dentro de cada tratamiento (subcuenca #1, #2 y #5) se utilizó como herramienta el paquete estadístico STATGRAPHICS Plus 3.0, realizándose un análisis de varianza completamente aleatorizado para observar la variabilidad dentro de cada subcuenca y entre subcuencas para los tres períodos analizados según la secuencia de cultivos. También se realizó un análisis de correlación al comportamiento de los índices hidrológicos dentro de cada cultivo con el fin de conocer si existe relación entre éstos y en que magnitud se manifiesta. Se realizó una correlación entre la precipitación y el volumen de escurrimiento para conocer la variación del volumen de escurrimiento con respecto a la precipitación en cada subcuenca estudiada durante el período de Mayo1997 a Junio- 1998. Por último se realizó un análisis de regresión con el objetivo de encontrar la 3 influencia de la variación del volumen de escurrimiento con respecto a lámina de escurrimiento obteniéndose una ecuación de regresión para cada cultivo bajo un sólo tratamiento (subcuenca #1). III- Resultado La realización del análisis de varianza a los tratamientos durante cada secuencia de cultivos arrojó que existen diferencias significativas entre los tratamientos para la primera secuencia de cultivos maíz + pino, encontrándose mayores valores en la subcuenca #5 con respecto a la subcuencas #1 y subcuenca #2 como se muestra en la tabla #1. Esto puede estar dado por existir un menor índice de cobertura boscosa en la subcuenca #5 (7% de cobertura boscosa) con respecto a la subcuenca #1 (13% de cobertura boscosa) y la subcuenca #2 bosque. Además el cultivo del maíz es considerado por muchos autores como muy erosivo por proteger poco al suelo debido a las características propias de este cultivo. El caupí y el cultivo de la yuca asociados al pino no mostraron diferencia significativa entre los tratamientos, tabla #2 y #3. Los índices hidrológicos fueron disminuyendo sus valores en cada subcuenca estudiada durante las tres secuencia de cultivos más el bosque, la reducción en los índices de la subcuenca #2 bosque es inferior en valores con respecto a las subcuencas 1 y 5, observándose una tendencia a incrementar el coeficiente de escurrimiento en el bosque. Esto demuestra el efecto positivo que tuvo el asocio de cultivos en la atenuación del escurrimiento superficial como medida de conservación en comparación con el bosque natural degradado. Estos resultados se corresponden con los obtenidos por Salzer (1987). El estudio de correlación de los índices hidrológicos durante cada secuencia de cultivos arrojó una relación altamente significativa entre las variables estudiadas, tablas #4, #5, y #6. El análisis de correlación entre las precipitaciones y el volumen de escurrimiento en cada subcuenca durante las tres secuencias de cultivos dio una relación significativa entre ellos, la cual justifica el porciento en que las precipitaciones influyeron en el escurrimiento superficial tabla #7, esto se corresponde con la alta dependencia del volumen de escurrimiento con respecto a la precipitación. La realización de un análisis de regresión lineal de la lámina en función del volumen tomando a la subcuenca #1 durante las tres secuencias de cultivos como representativa, arrojó una ecuación lineal para cada secuencia de cultivo, las cuales representan por cada unidad de volumen de escurrimiento que incrementa, aumenta la lámina en 0.0001 mm para el cultivo del maíz, 0.0016 mm para el caupí y 0.0010 mm para la yuca, tabla #8. IV- Conclusiones Se demostró el efecto positivo que tuvo la secuencia de cultivos en la atenuación del escurrimiento superficial, actuando el cultivo como medida de conservación. La correlación de 4 los índices hidrológicos durante cada secuencia de cultivo arrojó una relación altamente significativa entre las variables estudiadas . El análisis de correlación entre las precipitaciones y el volumen de escurrimiento dio una relación de (0.58 %, 0.63 %, 0.63 %). El análisis de regresión lineal de la lámina en función del volumen arrojó tres ecuaciones lineales, las cuales representan por cada unidad de volumen de escurrimiento que incrementa, aumenta la lámina en 0.0001 mm para el cultivo del maíz, 0.0016 mm para el caupí y 0.0010 mm para la yuca. V- BIBLIOGRAFÍA Herrero, J. A; Molina, R; Melchanov, V. 1983. Los bosques en Cuba, su función y significado Antierosivo. Rev. Forestal Baracoa, 13(1):pp 83-93. Paez, M. L.1992. Conservación de suelos y aguas. p. 24.. Planas, G. 1986. Pérdidas por erosión hídrica de los suelos de Cuba. p. 60. Salzer, W.1987. the TG-HDP approach towards sustainable agriculture and soil and water conservation in the hills of northen Thailand. Documento interno No 80 del TG-HDP.Chiang Mai. Talandia. p. 23-28. ANEXOS Tabla # 1 Comportamiento de algunos índices hidrológicos bajo pinares naturales asociados con el cultivo del maíz ( Zea mays ). Tratamientos Volumen de esc. m3 b Coeficiente de esc. Lámina de esc. (mm) Subcuenca #1. 97, maíz 893.68 0.2656 0.0866b Subcuenca #5 .97, maíz 1674.80ª 0.496ª 0.15138ª b b b Subcuenca #2. 97, bosque 775.57 0.2436 0.074b Probabilidad 0.008** 0.008** 0.034* Letras iguales no difieren según la prueba de rangos múltiple de Duncan al 5% . Tabla # 2 Comportamiento de algunos índices hidrológicos bajo pinares naturales asociado con el cultivo del caupí ( Vigna ungiculata ). Tratamientos Volumen de esc. m3 Coeficiente de esc. Lámina de esc. (mm) Subcuenca #1. 97, caupí 490.29 0.28 0.0475 Subcuenca #5. 97, caupí 780.67 0.39 0.078 Subcuenca #2. 97, bosque 490.94 0.28 0.04 Probabilidad 0.1076 ns 0.186 ns 0.3191 ns Letras iguales no difieren según la prueba de rangos múltiple de Duncan al 5% . Tabla # 3 Comportamiento de algunos índices hidrológicos bajo pinares naturales asociados con el cultivo de yuca (Manihot esculenta Crantz) Tratamientos Volumen de esc. m3 Coeficiente de esc. Lámina de esc. (mm) Subcuenca #1.98, yuca 342.90 0.250 0.0333 Subcuenca #5.98, yuca 409.41 0.378 0.0398 5 Subcuenca #2. 98, bosque 432.50 0.296 0.0371 Probabilidad 0.7101 ns 0.5965 ns 0.9333 ns Letras iguales no difieren según la prueba de rangos múltiple de Duncan al 5% . Tabla # 4 Comportamiento de la correlación de los índices hidrológicos bajo cultivo de maíz + pino. Correlación coeficiente lámina volumen Coeficiente 1.00 0.88 0.88 Lámina 0.88 1.00 0.99 Volumen 0.88 0.99 1.00 Tabla # 5 Comportamiento de la correlación de los índices hidrológicos bajo cultivo de caupí + pino. correlación coeficiente lámina volumen Coeficiente 1.00 0.62 0.67 Lámina 0.62 1.00 0.99 Volumen 0.67 0.99 1.00 Tabla # 6 Comportamiento de la correlación de los índices hidrológicos bajo cultivo de yuca + pino. Correlación coeficiente lámina volumen Coeficiente 1.00 0.82 0.78 Lámina 0.82 1.00 0.95 Volumen 0.78 0.95 1.00 Tabla #7 Comportamiento de la correlación entre las precipitaciones y el volumen de escurrimiento. Correlación Precipitación Precipitación ( mm ) 1.00 3 0.58 3 Volumen de esc ( m ) sub #5. Cultivo + bosque may- 97 a jun- 98 0.63 Volumen de esc ( m3 ) sub #2. bosque 0.63 Volumen de esc ( m ) sub #1. Cultivo + bosque may- 97 a jun- 98. may- 97 a jun -98 ( mm ) Tabla #8 Análisis de regresión: Volumen de escurrimiento (variable independiente)+lámina de escurrimiento (variable dependiente). Cultivo regresión R2 ajustada ESX Maíz Y=0.0001+ .0001X 99.76 0.0029*** Caupí Y=0.049+0.0016 X 99.26 0.005** Yuca Y=0.016+0.0010 X 89.57 0.009** 6