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PLANIFICACIÓN, USO Y MANEJO DE LOS SUELOS Y AGUAS PARA SU CONSERVACIÓN Benjamín Name José Villarreal Lwonel Agudo Rolando Sánchez D. Panamá, 2009 Misión Institucional “Fortalecer la base agrotecnológica nacional para contribuir a la seguridad alimentaria, a la competitividad del agronegocio, y a la sostenibilidad de la agricultura en beneficio de la sociedad panameña.” La opinión expresada en este libro es la de sus autores y no necesariamente refleja el punto de vista del Instituto de Investigación Agropecuaria de Panamá, los autores se reservan el derecho de realizar cambios o modificaciones en el texto PLANIFICACIÓN, USO Y MANEJO DE LOS SUELOS Y AGUAS PARA SU CONSERVACIÓN Benjamín Name José Villarreal Lwonel Agudo Rolando Sánchez D. Panamá, 2009 Name T., B.; Villarreal, J.; Agudo, L.; Sánchez D., R. Planificación, uso y manejo de los suelos y aguas para su conservación. Divisa, Herrera, Panamá, Instituto de Investigación Agropecuaria de Panamá, 2009. xv, 80 p. 33cm x 21 cm. ISBN: 978-9962-677-02-4 1. Planificación. 2. Manejo del Suelo 3. Conservación de Suelos. 4. Erosión. 5. Cuencas hidrográficas. 6. Cultivo en curvas de nivel. Junta directiva Ing. Olmedo Espino Ministro de Desarrollo Agropecuario Presidente de la Junta Directiva Ing. Roberto Jiménez Gerente General del Banco de Desarrollo Agropecuario Miembro Dr. Julio Escobar V., Ph.D. Secretario Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Miembro Dr. Juan Miguel Osorio., Ph.D. Decano de la Facultad de Ciencias Agropecuarias Miembro Dr. Jorge Aued Huertas Director General del IDIAP Secretario Cuerpo Directivo Dr. Jorge Aued Huertas Director General M.Sc. Benjamín Name Tuñon Subdirector General M.Sc. Franklin Becerra Secretario General Dr. Julio Santamaría Director Nacional de Centros de Investigación M.Sc. Carmen Bieberach Directora Nacional de Investigación Agrícola Ing. Ladislao Guerra Director Nacional de Productos y Servicios Dr. Manuel De Gracia Director Nacional de Investigación Pecuaria M.Sc. Domiciano Herrera Director CIA- Azuero Ing. Maximino Batista Director CIA- Central Lic. Luz Graciela Cedeño Directora Nacional de Administración y Finanzas Ing. Pio Tuñon Director CIA- Recursos Genéticos M.Sc. Emigdio Rodríguez Director CIA- Occidental M.V. Víctor Escudero Director CIA- Oriental Ing. Andrés Acosta Director CIA- Trópico Húmedo CONTENIDO Agradecimiento Presentación Planificación del curso Programación de las actividades de capacitación del curso MODULO I EL SUELO, SUS ORÍGENES, CARACTERÍSTICAS Y USO Tema 1 El suelo su formación y principales características Tema 2 Clasificación agrologica del uso de la tierra MODULO II PROBLEMAS DE CONSERVACION DE SUELOS Y AGUAS. TIPOS DE EROSION HIDRICA Tema 1 Factores que favorecen la erosión Tema 2 La erosión y tipos de erosión hídrica Tema 3 Daños causados por la erosión MODULO III MANEJO Y PLANIFICACION DE CUENCAS Tema 1 Definiciones y delimitaciones de las cuencas hidrográficas Tema 2 Características a tomar en cuenta en la planificación y manejo de las cuencas MODULO IV PRACTICAS PARA LA CONSERVACION DE SUELOS Y AGUAS EN TERRENOS CON PENDIENTES Tema 1 Prácticas culturales para la conservación de suelos y aguas. Tema 2 Prácticas mecánicas para el manejo y conservación de suelos y aguas. Tema 3 Prácticas agroforestales Literatura Consultada AGRADECIMIENTO El presente trabajo es producto del equipo de Fertilidad y Manejo de Suelos Tropicales, formado por el Ingeniero M.Sc. Benjamín Name, el Licenciado M.Sc. José Villarreal, el Ingeniero M.Sc. Lwonel Agudo y el Ingeniero Rolando Sánchez Diez. Agradecen el apoyo del Instituto de Investigación Agropecuaria de Panamá por la asignación de recursos para su publicación. Así mismo hacemos extensivo nuestro agradecimiento al Sr. Emiliano Velarde, por su trabajo en la diagramación y edición. PRESENTACIÓN En el país gran cantidad de sistemas naturales se encuentran colapsando por la falta de planificación, la poca aplicación de las normas existentes y el desconocimiento y poco uso de tecnologías sencillas en el manejo de nuestros recursos naturales, en especial los suelos y aguas. En gran medida las afectaciones son agravadas por el cambio en el uso de los suelos, en suelos con pendientes y especialmente, la deforestación y quemas sin control, ocasionando serios problemas de erosión-sedimentación, implicando esto, afectaciones marino costeras, disminución en la calidad y cantidad de agua, el aumento de la escorrentía e inundaciones entre otras. Para contribuir a reducir las malas prácticas de manejo y conservación existentes, se ha elaborado un sistema modular que recoge temas fundamentales que permitirán, de implementarse, realizar un manejo equilibrado de los diversos agroecosistemas existentes en las cuencas en donde se encuentran ubicadas las fincas de los productores. El mismo permitirá adquirir los conocimientos y técnicas básicas para el uso planificado, económico, ecológico y sociológico del territorio. El sistema modular denominado “Planificación, uso y Manejo de los Suelos y Aguas para su Conservación” está constituido por cuatro módulos: 1) El suelo, sus Orígenes, Características y Uso; 2) Problemas de Conservación de Suelos y Aguas y Tipos de Erosión Hídrica; 3) Manejo y Planificación de la Cuenca; y 4) Prácticas Para la Conservación de suelos y Aguas en Terrenos con Pendientes. Cada uno de estos módulos se dividirán en temas de donde se tocarán los aspectos más importantes o subtemas que ayudarán a describir en mayor detalle los contenidos del curso, de manera que los participantes puedan adquirir mediante técnicas audiovisuales y ejercicios sencillos, en el aula y en el campo, los conceptos básicos necesarios para implementar las prácticas de conservación de suelos y aguas que permitan una agricultura sostenible. El sistema modular servirá de instrumento básico didáctico para ser utilizado por los extensionistas en el proceso de enseñanza-aprendizaje que se realiza en el programa de capacitación, que permanentemente tiene el MIDA y el IDIAP, o de cualquier otro proyecto que beneficie a pequeños y medianos agricultores que laboran en cualquiera de las 52 cuencas hidrográficas de Panamá, en donde se presentan condiciones similares de tipo social o agroecológico. PLANIFICACION DEL SISTEMA MODULAR Durante el curso de “Planificación, Uso y Manejo de los Suelos y Aguas para su Conservación” se les brindará a los participantes las herramientas para adquirir colectivamente el conocimiento por medio de clases teóricas y prácticas de campo necesarias sobre conceptos y métodos que ayudarán a una mejor ejecución de sus actividades en la finca. Los mismos estarán en capacidad de realizarlas siguiendo las técnicas de aprendizaje a fin de lograr un uso racional, eficiente y sostenible de los recursos naturales. Por lo que se requiere contar primero con grupos de técnicos extensionistas con experiencia en áreas rurales donde predominan suelos de ladera, para que puedan orientar a agricultores lideres que laboran bajoestas condiciones, en las que el uso de prácticas de conservación de suelos y aguas es mínimo, de manera que se logre mejorar sus sistemas de producción, reducir la pérdida de suelos y aguas y la contaminación agua abajo. El propósito de este sistema modular dirigido tanto a extensionistas como a agricultores de laderas con limitados conocimientos en tecnologías de planificación, manejo y conservación de suelos y aguas, es utilizar técnicas didácticas necesarias que ayuden a incrementar el uso práctico a nivel de campo, de los conocimientos adquiridos. Una vez que se ha definido el nivel de conocimientos y experiencias de los participantes para adecuar los temas a desarrollar, se podrá iniciar el curso. Se requiere establecer los siguientes requisitos de perfil de entrada para técnicos y agricultores colaboradores: 1. Agricultores lideres en la comunidad. 2. Vivencia en agricultura de ladera con problemas de erosión. 3. Interés en adquirir conocimientos en manejo y conservación de suelos y aguas. 4. Actitud positiva frente al curso e interés de aprender. Se espera que al finalizar el curso los participantes adquieran información y generen conocimiento colectivo sobre: 1. El suelo, sus orígenes, diferenciar los diferentes tipos de suelos, todo esto mediante ejercicios y prácticas de campo por medio de las técnicas de aprendizaje desarrolladas en el curso. 2. Como, con una actitud positiva y responsable, se puede tener un manejo eficiente y sostenible en sus fincas. 3. Los parámetros o criterios necesarios para decidir sobre la disposición de sus fincas, como fincas modelos, para implementar las tecnologías en planificación, manejo y conservación de suelos y aguas. 4. Promover hacia otros agricultores, bajo las mismas condiciones, los beneficios que se alcanzan al utilizar prácticas que ayuden a conservar los recursos naturales y el ambiente. Para el éxito del curso, es necesario que se pongan en práctica métodos didácticos adecuados, sencillos, de bajo costo, accesibles a los agricultores y especialmente de índole participativa, que además que les sea de fácil comprensión y manejo y los puedan llevar a la práctica en el menor tiempo posible. Por lo que se requiere el uso de técnicas audiovisuales modernas y sencillas. Que se conozcan, discutan y analicen alternativas de aplicación de la información suministrada. Las prácticas que se realicen en las giras de campo servirán de demostraciones de métodos y ayudarán a facilitar la comprensión y un mayor nivel de aprendizaje. Se requiere que el técnico capacitador disponga de la experiencia y vivencia necesaria para transmitir los conocimientos, tanto teóricos como prácticos. Deberá coordinar la presentación en el aula, vía diapositivas, de todas las charlas y complementarlas con las giras prácticas de campo. La duración del curso es de 40 horas en total, de los cuales 25 horas son teóricas y 15 prácticas, las que se dividen en ejercicios en el aula y trabajos prácticos en campo. PROGRAMACIÓN DE ACTIVIDADES DE CAPACITACIÓN: CURSO TALLER: PLANIFICACIÓN, USO Y MANEJO DE LOS SUELOS Y AGUAS PARA SU CONSERVACION ACTIVIDADES TIEMPO Teoría Práctica Primer Día Bienvenida 8:00 – 8:15 a.m. Introducción o Antecedentes o Objetivos 8:15 – 8:45 a.m. MODULO I El Suelo, sus orígenes, características y uso Introducción, objetivos, recursos, metodología 8:45 – 9:00 a.m. Refrigerio 9:00 – 9:15 a.m. TEMA 1 El Suelo, su formación y principales características 9:15 – 9:45 a.m. o Gira tema 1 o Gira tema 2 10:00–11:00 a.m. 11:00–12:30 a.m. Almuerzo 12:30 – 1:30 p.m. TEMA 2 Clasificación Agrológica del Uso de la Tierra 1:30 – 3:00 p.m. Refrigerio 3:00 – 3:15 p.m. MODULO II Problemas de Conservación de Suelos y Agua. Tipos de Erosión Hídrica. ♣ Introducción 3:15 – 3:30 p.m. TEMA 1 Factores que favorecen la erosión: o Hombre o Físico y químicos. 3:30 – 4:00 p.m. 4:00 – 4:30 p.m. Prueba formativa 4:30 – 5:00 p.m. ACTIVIDADES TIEMPO Teoría Práctica Segundo Día TEMA 2 La erosión y tipos de erosión hídrica. Pluvial Otros tipos de escurrimientos. 8:00 – 8:30 a.m. 8:30 – 9.00 a.m. Refrigerio 9:00 – 9:15 a.m. o Gira 9:15 a.m.–12:30 p.m. Almuerzo 12:30 – 1:00 p.m. TEMA 3 Daños causados por la erosión 1:30 – 2:30 p.m. Prueba formativa 2:30 – 3:00 p.m. Refrigerio 3:00 – 3:15 p.m. MODULO III Manejo y Planificación de la Cuenca o Introducción. 3:15 – 3:30 p.m. TEMA 1 Definiciones y delimitaciones de las Cuencas Hidrográficas. 3:30 – 4:30 p.m. Prueba formativa 4:30 – 5:00 Tercer Día Definición delimitación o Giras (Canales de la cuenca) 8:00 – 12:00 a.m. Almuerzo 12:30 – 1:00 TEMA 2 Características a tomar en cuenta en la planificación y manejo de las cuencas. o Climáticas o Edáficas 1:30 – 2:30 p.m. 2:30 – 3:30 p.m. Refrigerio 3:30 – 3:45 p.m. o Hidrográficas 4:30 – 5:00 p.m. (ejercicio) ACTIVIDADES TIEMPO Teoría Práctica Cuarto Día MODULO IV Prácticas para la Conservación de Suelos y Aguas en Terrenos con Pendientes. Introducción 8:00 – 8:15 a.m. TEMA 1 Prácticas Culturales para la conservación de suelos y aguas o Localización de cultivos o Siembra en contorno (trazados de curva a nivel) Nivel A Nivel manguera Cobertura Vegetal Barreras Vivas Sombrío Cultivo en fajas Incorporación de abonos verdes Rotación de cultivos 8:15 – 9:45 a.m. Refrigerio 9:45–10:00 a.m. o Agroforestería 10:00–11:00 a.m. Gira 11:00 – 12:30 p.m Almuerzo 12:30–1:30 p.m. TEMA 2 Prácticas Mecánicas para el manejo y conservación de suelos y aguas 1:30 – 3:00 p.m. o Terrazas (tipo y construcción) 3:00 – 3:15 p.m. Refrigerio 3:00 – 3:15 p.m. o Canales (tipo y construcción) 3:15 – 4:00 p.m. Quinto Día Gira y demostración de métodos sobre prácticas culturales y trazados curva a nivel – Nivel “A”. 8:00 – 11:00 a.m. Gira para conocer tipos de terrazas y función canales de absorción y desviación – demostración. 11:00a.m.–1:00 p.m. Almuerzo 1:00 – 2:00 p.m. Evaluación Clausura Brindis 2:00 – 2:30 p.m. 2:30 – 3:00 p.m. 3:00 p.m. 0 15 - MODULO I EL SUELO, SUS ORÍGENES, CARACTERÍSTICAS Y USO 16 ASPECTOS BÁSICOS SOBRE FORMACIÓN DEL SUELO OBJETIVO 1- Que los participantes conozcan qué es el suelo, su constitución básica y como los agentes químicos, físicos y biológicos intervienen en su formación 2- Que los participantes aprendan a establecer las diferencias entre cada uno de los horizontes que forman el perfil del suelo y cuáles son las características físicas que los caracterizan 3- Que los participantes conozcan como se clasifican los suelos agrológicamente con base en el uso y manejo dado a los terrenos con miras a crear conciencia sobre el manejo integral que se debe dar a los suelos de la finca INTRODUCCIÓN Los procesos físicos, químicos y biológicos que intervienen en la formación de los suelos están muy influenciados por factores del medio ambiente tales como: el clima, el relieve y los organismos en general. Debido al proceso de meteorización, el manto rocoso se desintegra y descompone para llegar a formar el material parental del cual provienen los suelos, en este proceso participan activamente los agentes biológicos. Con el tiempo los suelos se van diferenciando en capas, formando los diferentes horizontes, los cuales poseen cada uno característicasfísicas y químicas influenciadas por los factores formadores de suelos y por el manejo que a este se le ha dado. RECURSOS METODOS A EMPLEAR TEMAS IMPORTANTES ► Computadora ► Equipo: Multimedia ► Juego de diapositivas sobre el tema. ► Papelógrafo ► Pala, piqueta, coa, machete, cinta métrica ► Participativo ► Teórica en aulas ► Giras de campo 1- El suelo: su formación y principales características 2- Clasificación agrológica del uso de la tierra 17 TEMA 1 El SUELO: SU FORMACIÓN Y PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS OBJETIVOS: 1. Que los participantes conozcan que es el suelo. 2. Que conozcan sus procesos de formación. 3. Que aprendan a diferenciar y reconocer los horizontes del perfil de un suelo, junto con sus principales características INTRODUCCIÓN El suelo es la parte superior sólida del planeta, formado a partir de la descomposición de la roca madre. En su formación participan activamente agentes físicos, químicos y biológicos que con el tiempo contribuyen a diferenciar los horizontes en el perfil de un suelo. Cada tipo de suelo tendrá características propias que lo diferencian de otros, proporcionándole condiciones favorables o no para una determinada actividad agrícola. El mismo es producto de la interacción del clima, los organismos vivos que lo habitan, sobre el material parental, en un relieve dado del terreno y el tiempo que ha estado expuesto ese material a los efectos climáticos. TEMAS IMPORTANTES 1- Qué es el suelo 2- Constitución del suelo 3- Origen del suelo 4- Factores que intervienen en la formación del suelo 5- Perfil del suelo 6- Características del suelo 7- Horizontes del suelo 18 ¿QUÉ ES EL SUELO? El suelo es la capa superficial de materiales orgánicos y minerales que cubren la corteza terrestre y en la cual las plantas desarrollan sus raíces y toman los alimentos que les son necesarios para su nutrición. CONSTITUCIÓN DEL SUELO El suelo está formado de sustancias en estado sólido, líquido y gaseoso. La porción sólida está constituida por materiales orgánicos, resultantes de la acumulación de restos de plantas y animales y de los productos de su descomposición, materiales inorgánicos o minerales, formados de los residuos de la meteorización de la roca madre. La parte líquida consiste en agua con cantidades variables de materia minerales, anhídrido carbónico y oxígeno disueltos en su seno. La parte gaseosa contiene cantidades variables de oxigeno proveniente del aire necesario para el desarrollo de las plantas. constitucion del suelo 45% mat. mineral 25% agua 25% aire 5% mat.orgánica 19 ORIGEN DEL SUELO Meteorización Es la desintegración y descomposición del manto rocoso de la corteza terrestre, hasta llegar a formar el material parental del cual provienen los suelos. Meteorización física.- Desintegración mecánica del material original, modifica su forma y tamaño sin alterar su composición química. Meteorización química.- Descompone las sustancias complejas de las rocas en sustancias más simples, combinándose los nuevos elementos liberados, formando nuevos minerales. FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA FORMACIÓN DEL SUELO Los factores que universalmente se reconocen como participantes en la formación del suelo son: Material parental: Es la materia prima de la cual se forman los suelos Clima: La lluvia y la temperatura son los principales componentes del clima que influyen sobre la evolución de los suelos. Organismos Vivos: Los microorganismos descomponen los restos animales y vegetales hasta llegar a convertirlos en materia orgánica. Topografía: Interviene en la formación de los suelos a través de su influencia en el movimiento transversal y lateral del agua. Edad del suelo: El desarrollo de un suelo depende naturalmente del espacio de tiempo durante el cual actúan los factores de formación. 20 FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA FORMACIÓN DEL SUELO 21 PERFIL DEL SUELO En general en un suelo maduro podemos encontrar los siguientes horizontes: Horizonte O: Formado por el material orgánico que se encuentra sobre la superficie y cuyo espesor generalmente varía entre 2 y 10 cm. Horizonte A: En el se encuentra la primera capa mineral del suelo. La porción superior generalmente es más oscura por la influencia del humus que sobre ella descansa, se aclara a medida que se profundiza. Su espesor varía desde pocos centímetros hasta 1 ó 2 metros en regiones de poca lluvia y de gran fertilidad. Capa Ap: Se le llama la capa arable ya que cuando se cultiva un terreno los instrumentos de labranza con los cuales se rotura, mezclan el horizonte O con la parte superior del A. Horizonte B: Sobre él descansa el horizonte A. Se reconoce fácilmente por el cambio que ocurre en el color y menor contenido de materia orgánica. Hay gran acumulación de arcillas. Horizonte C: Se encuentra en la parte de abajo del perfil. Básicamente es material parental en descomposición 22 CARACTERÍSTICAS DEL SUELO Color: Propiedad física fácilmente apreciable y caracterizable en el perfil. Aporta información sobre la composición mineral y el drenaje. Suelos de color negro, generalmente presentan alto contenido de materia orgánica. El color rojo o pardo rojizo depende en gran parte del contenido de óxidos de hierro y aluminio. El color amarillo depende del contenido de óxidos de hierro ligado a condiciones de mal drenaje dentro del perfil. La determinación del color se realiza por medio de la tabla de Munssel. Tabla de Munssel 23 Cuadro 2. Clasificación de las partículas del suelo según su tamaño Nombre de la partícula Limite en diámetro de las partículas (mm) Arena muy gruesa 2.0 – 1.0 Arena gruesa 1.0 – 0.5 Arena media 0.5 – 0.25 Arena fina 0.25 – 0.10 Arena muy fina 0.10 – 0.05 Limo 0.05 – 0.002 Arcilla -0.002 CARACTERÍSTICAS DEL SUELO Textura del suelo Se refiere a las cantidades relativas de partículas de diversos tamaños que contiene el suelo. Clasificación de partículas: Menores de 2 mm: arena, limo y arcilla Partículas con tamaño coloidal: menores de 0.002mm 24 CARACTERÍSTICAS DEL SUELO Estructura: Forma como se unen y ordenan las partículas primarias del suelo (Arena, limo, arcilla) Determina la facilidad para trabajar los terrenos, su permeabilidad al agua, resistencia a la erosión y condiciones para el crecimiento de las raíces. Formas de losagregados: Granular: representa aspectos de esfera, caras redondeadas, Estructura en bloques: Angular o subangular: dimensiones horizontales próximas a las verticales, caras planas o casi planas. Platiforme o Laminar: dimensiones horizontales exceden las verticales, caras planas. Prismáticas o columnar: dimensiones verticales mayores que las horizontales, caras planas. Columnar: dimensiones verticales mayores que las horizontales, caras superiores redondeadas. CARACTERÍSTICAS DEL SUELO Porosidad: Proporción de espacios o cavidades ocupados con aire y agua que existen en la masa del suelo. Por estos espacios o poros circulan los gases y las soluciones a través del perfil. Consistencia: Consistencia: resistencia de los agregados a toda fuerza que tiende a romperlos Partículas de arena, limo y arcilla forman agregados pero se mantienen unidas con diferentes grados de adhesión. Depende de: textura, estructura, agentes cementantes (Materia orgánica, óxidos de hierro y aluminio) y del tipo de minerales de la fracción arcilla. 25 ESTRUCTURA EN BLOQUES ESTRUCTURA NUDIFORME ESTRUCTURA COLUMNAR PLATIFORME ESTRUCTURA GRANULAR 26 TEMA 2 CLASIFICACION AGROLÓGICA DEL USO DE LA TIERRA OBJETIVOS: 1. Que los participantes conozcan como se clasifican los suelos en base a su capacidad de uso. 2. Que los participantes apliquen los conocimientos adquiridos para diseñar el manejo integral a los suelos de la finca y aprovechar al máximo su potencial. INTRODUCCIÓN La forma como se distribuyen las clases agrológicas se refiere únicamente a la capacidad de uso y necesidades de manejo de los terrenos con miras al establecimiento de una agricultura permanente y amigable con el ambiente. En la cual, el suelo mantenga y mejore su productividad en función de usarlo de acuerdo a sus limitaciones o riesgos. Estas clases no tienen relación muy cercana con la fertilidad, es decir, terrenos de diferente fertilidad, pero que ofrezcan las mismas posibilidades de uso y exijan grados similares de protección contra la erosión, quedan incluidos en la misma clase agrológica. Las clases agrológicas definidas se clasifican considerando las características presentes o actuales del suelo y del medio ambiente en el cual se encuentran. Se considera por una parte la susceptibilidad del suelo a la erosión y por otra la presencia de obstáculos que puedan interferir las labores normales para su cultivo. Generalmente se aceptan ocho clases agrológicas, numeradas de I al VIII, en las cuales pueden incluirse todos los terrenos de la finca. RECURSOS METODOS A EMPLEAR PUNTOS IMPORTANTES ► Computadora ► Equipo: Multimedia ► Juego de diapositivas sobre el tema. ► Participativo ► Teórica en aulas ► Giras de campo 1- Características a tomar en cuenta en la clasificación de los terrenos 2- Clasificación agrológica de los suelos 27 CARACTERÍSTICAS A TOMAR EN CUENTA EN LA CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS En general se considera como información mínima que debe obtenerse la siguiente: a) profundidad efectiva del suelo b) textura del suelo superficial c) permeabilidad del suelo y del subsuelo d) reacción del suelo (acidez o alcalinidad medidas en unidades de pH) e) contenido de materia orgánica f) pendiente del terreno g) grado de erosión que ha ocurrido 28 CLASIFICACIÓN AGROLÓGICA DE LOS SUELOS Los terrenos de cualquier finca pueden dividirse en tres grupos: 1) Terrenos apropiados para establecer en ellos cultivos anuales que exigen labranzas periódicas (cultivos limpios) 2) Terrenos apropiados para establecer en ellos vegetación permanente (potreros, cafetales, bosques, etc.) 3) terrenos inapropiados para cualquier actividad agropecuaria Primer grupo: Terrenos apropiados para establecer en ellos cultivos anuales que exigen labranzas periódicas (cultivos limpios). Clase I: Terrenos apropiados para cultivos limpios continuos, mediante el uso de métodos comunes de buen manejo. No necesitan prácticas especiales de conservación de suelos. Clase II: Terrenos apropiados para cultivos limpios continuos mediante el uso de prácticas sencillas de conservación de suelos Clase III. Terrenos apropiados para cultivos limpios continuos, mediante el uso de prácticas intensas de conservación de suelos Clase IV. Terrenos apropiados para cultivos limpios ocasionales mediante el uso de prácticas intensivas de conservación de suelos Segundo grupo: Terrenos apropiados para establecer en ellos vegetación permanente (potreros, cafetales, bosques, etc.). Clase V. Terrenos impropios para cultivos limpios pero utilizables para vegetación permanente (potrero, bosque o plantación de semi-bosque) con muy pocas limitaciones para este uso y sin prácticas especiales de conservación Clase VI. Terrenos impropios para cultivos limpios pero utilizables para la vegetación permanente con ligeras limitaciones y mediante el uso de prácticas moderadas de conservación. Clase VII. Terrenos impropios para cultivos limpios pero utilizables para vegetación permanente con fuertes limitaciones y mediante el uso de prácticas intensivas de conservación 29 USO DE LA TIERRA DE ACUERDO A SUS CAPACIDADES CLASE DE CAPACIDAD DE USO AUMENTO EN LA INTENSIDAD DE USO A U M E N T O D E L IM IT A C IO N E S Y R IE S G O S D IS M IN U C IO N D E A D A P T A B IL ID A D Y L IB E R T A D D E S E L E C C IÓ N D E U S O S CONSERVACION Y VIDA SILVESTRE FORESTACION PASTOREO LIMITADO PASTOREO MODERADO PASTOREO INTENSIVO CULTIVOS LIMITADOS CULTIVOS MODERADOS CULTIVOS INTENSIVOS CULTIVOS MUY INTENSIVOS I II III IV V VI VII VIII Tercer grupo: Terrenos inapropiados para cualquiera actividad agropecuaria. Clase VIII. Terrenos inapropiados para la agricultura o la ganadería. Incluye pantanos, playones de arena, zonas atravesadas por numerosas cárcavas profundas, áreas muy escarpadas, abruptas, rocosas, los derrumbes que exigen protección especial, y en fin, todas aquellas porciones de la finca en las cuales no es posible establecer económicamente un cultivo. 30 MODULO II PROBLEMAS DE CONSERVACIÓN DE SUELOS Y AGUAS. TIPO DE EROSIÓN HÍDRICA OBJETIVO GENERAL Conocer y analizar los problemas de erosión hídrica que se presentan en sitios de pendientes dentro de las cuencas hidrográficas, los daños y consecuencias para los suelos y las fincas. 31 TEMA 1 FACTORES QUE FAVORECEN LA EROSIÓN OBJETIVOS: 1. Identificar y analizar los factores que favorecen la erosión hídrica de los suelos. 2. Conocer los daños de la erosión en los terrenos de ladera cultivados por agricultores. 3. Promover la incorporación de prácticas de conservación de suelos y aguasen la agricultura de ladera. INTRODUCCIÓN: La erosión es un proceso natural que participa en la formación y degradación de los suelos. Para el caso de Panamá, por los niveles de precipitación, uno de los principales tipos de erosión es la hídrica, asociada al mal manejo del suelo y del agua. Entre las principales causas de la erosión hídrica de los suelos, el hombre se constituye como elemento fundamental, al no tomar en cuenta los aspectos físicos como pendiente, clima y vegetación, al utilizar los suelos. Se requiere orientar a los agricultores de los efectos negativos del mal manejo de los recursos suelos y aguas, lo que acelera el TEMAS 1. FACTORES QUE FAVORECEN LA EROSIÓN. 2. LA EROSIÓN, Y TIPOS DE EROSIÓN HIDRICA. 3. DAÑOS CAUSADOS POR LA EROSIÓN. 32 proceso de erosión de los mismos, haciéndolos improductivos, ocasionando la emigración a otros sitios en donde se repite el ciclo. Al final terminan formando bolsones de pobreza en las áreas urbanas. Se pretende formar y darle a técnicos y productores las herramientas básicas en conservación de suelos y aguas para que estén en capacidad de tomar decisiones oportunas para evitar que se continúe con el deterioro del recurso suelo. RECURSOS Estrategia Metodológica PUNTOS IMPORTANTES Computadora Equipo: Multimedia Juego de diapositivas sobre el tema. Papelógrafo ► Charla - participativa ► Presentaciones ► Giras de campo ► Discusión 1. Hombre factor principal: Social Cultural Económico Técnico. 2. Físicos Pendientes Vegetación Características Climatológicas Uso de los terrenos TEMA 1 FACTORES QUE FAVORECEN LA EROSIÓN HÍDRICA HOMBRE El hombre altera el equilibrio ecológico, utilizando prácticas inadecuadas de manejo de suelos. 33 ASPECTOS DE TIPO ECONÓMICO ► El agricultor está poco convencido de que las prácticas de conservación de suelos y aguas son rentables a corto y largo plazo. ► Se tiene que hacer inversión de bajo costo en terrenos pequeños (prácticas culturales) en vez de prácticas mecánicas de mayor costo. ► Pagos por servicios ambientales ASPECTOS DE TIPO SOCIAL - CULTURAL ► Creencias, costumbres, tradiciones, prácticas de cultivos que aceleran el proceso de erosión. ► El productor prioriza otros problemas diferentes a la erosión que le afectan directamente: plagas, enfermedades, semillas de baja germinación. ► El latifundio y minifundio, provocan ausentismo y poco interés por trabajar la tierra con visión empresarial. ► Poco conocimiento y formación de los agricultores que laboran en terrenos expuesto a la erosión. 34 ASPECTOS DE TIPO TÉCNICO ► Se requiere hacer mayor estudio de la finca (diagnóstico), para planificar, ordenar y utilizar prácticas adecuadas de conservación. ► Se requiere mayor capacitación en tecnologías de conservación de suelos y aguas, mediante parcelas demostrativas. ► Escuelas de campo PENDIENTE DEL TERRENO ► A mayor inclinación mayor erosión. ► Depende del tipo de suelos. ► Distancia entre curvas a nivel de pendiente. FACTORES FÍSICOS Los factores ambientales que influyen en la erosión de los suelos son: 35 VEGETACIÓN Y CONTENIDO DE MATERIA ORGANICA ► Mayor cantidad en el suelo de vegetación o materia orgánica mayor resistencia a la erosión. CARACTERÍSTICAS CLIMATOLÓGICAS ► Mayor cantidad de lluvias, altas temperaturas, y vientos, aceleran el proceso de erosión, principalmente en suelos sin cobertura y problemas de infiltración. 36 TEMA 2 LA EROSIÓN Y TIPOS DE EROSIÓN HÍDRICA OBJETIVOS: 1. Analizar los tipos de erosión hídrica que se presentan con mayor regularidad en nuestro medio. 2. Conocer efectos de la erosión en los suelos agrícolas para la toma de decisiones. INTRODUCCIÓN La erosión hídrica, los diferentes tipos, causas y efectos es tema del diario vivir de nuestra población. Pero no se le da la importancia debida por desconocimiento y falta de conciencia tanto de técnicos, agricultores y pobladores sobre la misma. Diversos tipos de erosión hídrica se presentan con diferentes intensidades en las comunidades y ciudades causando impactos económicos y malestar en la sociedad. Se requiere educar y concienciar al público en general para que además de identificar los tipos de erosión hídrica que nos afectan, participen en la toma de decisiones para prevenirla. USO ACTUAL DEL TERRENO El uso intensivo o extensivo influirá en el tipo y grado de erosión. División de áreas, cultivos y prácticas culturales ayudarán a controlar la erosión. 37 RECURSOS Estrategia Metodológica PUNTOS IMPORTANTES ► Computadora ► Equipo: Multimedia ► Juego de diapositivas sobre el tema. ► Papelógrafo ► Vehículo ► Charla – participativa ► Gira técnica ► Concepto y clases de erosión ► Tipos de erosión hídrica o Pluvial o Por escurrimiento Las minas Surcos Cárcavas o Otros tipos de erosión hídrica Por remoción en masa Por derrumbes. TIPOS DE EROSIÓN HÍDRICA ¿QUE ES LA EROSIÓN DE LOS SUELOS? Proceso de desgaste del suelo por acción de procesos geológicos como las corrientes superficiales de agua y el viento con desprendimiento y arrastre en sentido de la pendiente hasta llegar al mar. CLASES DE EROSIÓN Ecológica: Antropológica – producida en el tiempo Eólica: Provocada por el viento Hídrica: Provocada por las lluvias EROSIÓN PLUVIAL Golpeteo de las gotas de lluvia en el suelo que desprende los agregados y los dispersa. EROSIÓN POR ESCURRIMIENTO ► La cantidad de agua que cae sobre la superficie del suelo no alcanza a infiltrarse por ser mayor la cantidad depositada, arrastrando el suelo en sentido de la pendiente. 38 EROSIÓN SUPERFICIAL ► Movimiento del suelo de manera uniforme en sentido de la pendiente casi imperceptible; muy dañino en la agricultura; se observa en pendiente entre 1 – 3 %. ESCURRIMIENTO DIFUSO ► Conocido como erosión normal. Son desplazamientos cortos de pequeñas partículas en forma de surquillos temporales. EROSIÓN EN SURCOS ► En terrenos con pendiente mayor a 3 % con exceso de lluvias y poca capacidad de infiltración. Se producen surcos por irregularidad del terreno, o presentar obstáculos. Puede corregirse cuando se atiende a tiempo. 39 OTROS TIPOS DE EROSIÓN POR ESCURRIMIENTO REMOCIÓN EN MASA ► Movimiento homogéneo del suelo en masa producido por la progresiva acumulación del agua de lluvia. Afectado por la pendiente, intensidad de la tormenta, el tipo de suelo y el hombre. EROSIÓN EN CÁRCAVAS Se produce cuando los surcos existentes concentran gran cantidad de agua, que una vez obstruidos por irregularidad del terreno rompen por volumen y presión del agua y forman cárcavas, que hace improductivo los suelos. 40 DESLIZAMIENTO DEL MANTO ► Movimiento del material en masa sobre la roca firme. El exceso de humedad en el suelo reduce la fricción y cohesión del suelo. Producesuperficie irregular (terracetas) FLUJO DE TIERRA Y ESCOMBRO ► Cuando el suelo se satura de agua (licuefacción) el material se comporta como líquido. Se presenta en sedimentos lacustres. 41 INUNDACIONES QUE PRODUCEN FLUJO DE LODOS Exceso de lluvias en los cauces de los ríos ocasionan desbordamientos que arrastran partículas de suelo produciendo serios daños en la agricultura y en las demás actividades económicas del hombre. DERRUMBES Ocasionado por la acción de la gravedad y el exceso de humedad acumulada en sitios con pendientes. El sobrepeso provoca la caída brusca del suelo provocando desastres. 42 TEMA 3 DAÑOS CAUSADOS POR LA EROSIÓN OBJETIVOS: Conocer los daños que causa la erosión hídrica en los suelos, el efecto en las plantaciones, labores de cultivo, la pérdida de nutrimentos, la capacidad de retención de humedad y de productividad. Así como los daños indirectos, donde se manifiestan desequilibrios ecológicos de un área o región. INTRODUCCIÓN Los daños causados por la erosión se manifiestan de manera directa e indirecta en la finca, área o región. Muchas veces se desconoce el impacto que tienen en el desarrollo de la actividad agrícola y en el ambiente. Se requiere planificar el uso de la tierra, de manera integral considerando diferentes factores ecológicos, por lo que se hace necesario conocer y analizar las causas y efectos que ocurren en una finca. Determinar donde se requieren hacer esfuerzos para manejar y conservar los suelos, de manera que se logre una agricultura sostenible en lo social, económico y ambiental. RECURSOS Estrategia Metodológica PUNTOS IMPORTANTES Computadora Equipo: Multimedia Juego de diapositivas sobre el tema. Papelógrafo ► Charla participativa ► Gira técnica ► Reunión– discusión ► Daños directos en plantaciones Pérdida de siembra Labores difíciles. Pérdida de suelo Pérdida de nutrimentos Pérdida de agua. ► Daños indirectos Desequilibrio hidrológico y ecológico. ► Grados de erosión 43 DAÑOS CAUSADOS POR LA EROSIÓN DIRECTOS ► Afectan las plantaciones disminuyen la capacidad de producción y desvaloriza la finca. ► Producto del agua de escorrentía, se arrancan y arrastran plantaciones, edificaciones y otros, desvalorizando las fincas. ► La formación de surcos y cárcavas dificultan las labores y empleo de equipo de labranza en los terrenos que se cultivan. ► La pérdida de suelos desprotegidos ocurre en terrenos con estructura débil que por acción de las lluvias los hace improductivos, una vez que es arrastrada la capa superior. ► Pérdidas de aguas almacenadas y disponibles para las plantas, se puede perder debido a las desprotección del suelo que favorece la evaporación. ► Pérdidas de áreas de cultivo son originados por derrumbes, hundimientos, deslizamientos en lotes, carreteras, que disminuyen el área. INDIRECTOS ► Consecuencia de los daños directos causados por la erosión que se manifiestan como desequilibrio hidrológico y ecológico. ► Pérdidas de cosecha y escasez de agua (sequía). ► Colmatación de lagos, embalses y canales. ► Fluctuaciones de caudales, aumentan potencialidad de erosión por las aguas. ► Acumulación de sedimentos causan abanicos en las desembocaduras de los ríos, que al ser represados causan desbordes. ► Materiales depositados (gravas, arenas livianas y gruesas) por el agua de ríos sobre terrenos cultivados, en su gran mayoría son improductivos. ► Los sedimentos depositados como arcillas, limos, son los que mejoran el suelo. ► La tala indiscriminada altera las condiciones climáticas y conlleva serios problemas de erosión. 44 45 MODULO III MANEJO Y PLANIFICACIÓN DE LA CUENCA 46 MANEJO Y PLANIFICACIÓN DE LA CUENCA INTRODUCCIÓN A través de la historia el hombre ha sido un explotador de la tierra y de sus recursos. Muchas civilizaciones florecieron con la explotación de los recursos naturales y decayeron por el mal uso dado a los mismos posteriormente. Por lo tanto el manejo y planificación de los recursos naturales es de suma importancia, especialmente cuando la cubierta boscosa primaria se encuentra reducida a un 40% de la original. En Panamá existen 52 cuencas hidrográficas, lo que implica que su desarrollo deberá planificarse sobre la base de cuencas o micro cuencas. OBJETIVOS 1) Que los participantes conozcan la importancia del manejo de las cuencas en la conservación de los suelos y aguas. 2) Que los participantes conozcan las características a tomar en cuenta en la planificación del uso de las cuencas hidrográficas. 3) Que los participantes puedan delimitar las cuencas sobre la base de sus características y decidir sobre sus manejos y planificación. RECURSOS Estrategia Metodológica PUNTOS IMPORTANTES Computadora Equipo: Multimedia Juego de diapositivas sobre el tema. Papelógrafo ► Participativo, ► Teórica en aulas ► Giras de campo 1) Definiciones y delimitaciones de las cuencas hidrográficas. 2) Características a tomar en cuenta en la planificación y manejo de las cuencas. 47 TEMA 1 DEFINICIÓNES Y DELIMITACIONES DE LA CUENCA HIDROGRAFICAS OBJETIVO. Que los participantes tengan sustento teórico práctico para realizar análisis que le permita delimitar y planificar el manejo de las cuencas hidrográficas. INTRODUCCIÓN. Gran parte de la población no ha comprendido que los recursos de la tierra son escasos y se agotan. Actualmente el 12 por ciento de la tierra cultivable esta bajo uso con diferentes cultivos o animales. Mientras este recurso no renovable se mantiene estable, la población crece vertiginosamente. Todas las actividades del manejo del uso de los recursos de la tierra requieren una evaluación inicial. Esta evaluación puede consistir de un inventario simple de un recurso en particular o de todos los recursos y las consecuencias de su manejo. El análisis de la cuenca debe incluir características climáticas de la cuenca, características de los suelos, topografía y la clase y condición de la vegetación presente. Actualmente los estudios de impacto ambiental (EIA) requeridos por ANAM, incluyen este tipo de inventario y un análisis prospectivo de las probables consecuencias de las actividades a implementar. PUNTOS IMPORTANTES. 1) Definición de cuencas hidrográficas 2) Análisis de la cuenca hidrográfica 3) Protección y rehabilitación de la cuenca 4) Manejo del rendimiento del agua. 48 DEFINICIÓN DE CUENCAS HIDROGRAFICAS Toda el área recolectora de agua que concurre a un curso principal de drenaje alimentada por afluentes de ríos, riachuelos y quebradas. Incluye la vegetación, las personas, animales e instituciones que la habitan, viven de sus recursos y la impactan con su manejo. ANÁLISIS DE LA CUENCA HIDROGRAFICA Evaluación Inventario simple de un recurso en particular Análisis de todos los recursos Probable consecuencia del manejo Función primaria del análisis de recursos Servir como herramienta de clasificación Implementar el plan de manejo con un mínimo de alteración de los otros recursos El manejo de la cuenca: Está basado en el manejo detodos los recursos presentes en la misma con énfasis particular en el recurso agua Características importantes para la planificación de la cuenca: Climáticas Suelos Topografía Condiciones y tipo de vegetación Identificación de áreas con problemas (potenciales o existentes) 49 Plan sectorial de aprovechamiento de la tierra Plan nacional de gobierno Zonificación Agroecológica Problemas y oportunidades a nivel de provincia Plan de aprovechamiento en la cuenca Plan de aprovechamiento de la tierra en la finca Políticas y prioridades Provinciales Políticas y prioridades Nacionales Necesidades percibidas, problemas locales, conocimiento local de las oportunidades de aprovechamiento 50 ANÁLISIS DE LA CUENCA HIDROGRAFICA Posibles áreas con problemas potenciales: Llanuras de inundación (suelos aluviales de ríos) Áreas con peligro geológico (fallas tectónicas) Áreas de deslizamiento (áreas de laderas con alta precipitación) Áreas de sitios húmedos (ciénagas) PROTECCIÓN Y REHABILITACIÓN DE LA CUENCA Papel del evaluador de impactos ambientales: Familiarizarse con las relaciones del uso de la tierra y del recurso agua Colaborar en el proceso de planeación del uso de la tierra para minimizar efectos detrimentales. 51 PROTECCIÓN Y REHABILITACIÓN DE LA CUENCA Rehabilitación de la cuenca: Reparación o recuperación del recurso agua y suelo después que el daño ha ocurrido. Daño directo: Descarga de contaminantes (Equipo agrícola, caso Coca Cola) Daño mecánico (desvío del curso de agua, disminución de caudal) Daños indirectos: Reducción de cubierta vegetal (fuego o pastoreo) Uso recreativo no controlado Alteración física de la superficie terrestre (Minas Santa Rosa, Remance) Resultados: Erosión acelerada Deslizamientos Inundaciones Deterioro calidad de agua 52 PROTECCIÓN Y REHABILITACIÓN DE LA CUENCA Medidas de rehabilitación: Medidas agronómicas (siembra de plantas) Medidas estructurales Medidas agronómicas (cubierta vegetal) Semilleros Siembra de árboles Fertilización Acolchado El éxito depende de: Selección de especies Régimen climático Características del suelo 53 PROTECCIÓN Y REHABILITACIÓN DE LA CUENCA Medidas estructurales Diseñadas para reducir la energía erosiva del agua en movimiento. Erosividad Función del volumen y la velocidad de flujo Medidas que reducen volumen o velocidad reducen la erosión superficial Áreas que pueden requerir medidas estructurales y cubierta vegetal: Sitios con pendientes pronunciadas Suelos muy erosionados Áreas sujetas a flujos de aguas concentrados. 54 . MANEJO DEL RENDIMIENTO DEL AGUA. Objetivo de manejo Manejo para la captación, y producción de agua (Cuenca del Canal). Recarga hídrica subterránea (Herrera y Los Santos, bajo suministro). Suministro de agua de riego y potable(Cuenca del Río Santa María) MANEJO DEL RENDIMIENTO DEL AGUA Métodos para aumentar suministros de agua generalmente se relacionan con: El aprovechamiento del agua de lluvia Disminución de la pérdida de agua en la cuenca. Aspectos climáticos Época húmeda propicia para captar Época seca propicia para el uso racional 55 MANEJO DEL RENDIMIENTO DEL AGUA Aumento de la escorrentía por remoción de cubierta forestal Relación entre bosque y agua Reducción de pérdida por evapotranspiración implica mayor flujo de agua en la cuenca. Conversión de especies arbustivas de raíces profundas a hierbas y arbustos de raíces poco profundas Eliminación de plantas de alto consumo de agua en los sitios de inundación y acumulación MANEJO DEL RENDIMIENTO DEL AGUA Aumento del rendimiento y calidad del agua tema de preocupación de los planificadores del uso de la tierra. D Derecho sobre el agua Cuentas ambientales El que la capta o el que la usa en la cuenca baja. 56 TEMA 2. CARACTERÍSTICAS A TOMAR EN CUENTA EN LA PLANIFICACIÓN Y MANEJO DE LAS CUENCAS. OBJETIVOS Que los participantes adquieran el conocimiento del comportamiento hidrológico de las cuencas. INTRODUCCIÓN La planificación del uso de la tierra en la cuenca se relaciona primariamente con actividades de protección, principalmente con la protección del recurso agua y en segundo lugar la protección de las actividades del posible daño por los elementos hidrológicos. Ambos tipos de protección requieren un conocimiento del comportamiento hidrológico de la cuenca el cual depende de sus características físicas. PUNTOS IMPORTANTES 1) Climáticas 2) Suelos 2.1 Características hidrológicas 2.2 Agrupamiento hidrológico de los suelos 3) Fisiografía de la cuenca 4) Vegetación. 57 CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS Precipitación.- mecanismo de alimentación del sistema hidrológico Precipitación anual Distribución mensual Intensidad de lluvia Magnitud de las tormentas Radiación solar (Tablas de radiación solar potencial, varían con la topografía) Viento (Varía con la topografía) - Nubosidad CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS Evapotranspiración potencial (ETP) Afecta crecimiento de las plantas por periodos de posible estrés Puede ser estimada si se conoce como varía la topografía Fórmulas simples se basan en relaciones empíricas entre temperatura y pérdidas por evaporación Fórmulas sofisticadas combinan términos energéticos (radiación solar) y términos aerodinámicos (Movimiento del viento); aproximan funciones de energía y transporte en el proceso de evaporación 58 CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS Precipitación y ETP: Determina presupuesto anual de agua para la cuenca Identifica períodos de exceso y de déficit de agua Útil para planificar riegos, períodos requeridos y cantidad SUELOS Disponibilidad para uso propuesto Papel de la hidrología de la cuenca Naturaleza de los suelos Regular procesos precipitación / escorrentía 59 CARACTERÍSTICAS HIDROLÓGICAS DEL SUELO Propiedades físicas importantes para la hidrología de la cuenca: Aquellas que afectan la infiltración y percolación Infiltración: entrada del agua al suelo (proceso superficial) Percolación: transmisión del agua a través del perfil del suelo Almacenamiento del agua CARACTERÍSTICAS HIDROLÓGICAS DEL SUELO ► Permeabilidad: habilidad de un suelo de pasar agua y aire a través del perfil. Se determina por la razón entre el espacio poroso y el material sólido y el tamaño y distribución de los poros. ► Conductividad hidráulica en medio saturado: movimiento del agua por los espacios porosos llenos de agua. Producto del drenaje de agua a través del perfil por efecto de la fuerza de la gravedad. ► Conductividad hidráulica en medio saturado es afectada por: espacios porosos que contienenagua y aire sujeta a gradientes de energía y temperatura fuerza de gravedad ► Se determina por la textura del suelo ► Rangos oscilan entre muy lento (15 mm / hora) y muy rápido (500mm /hora) 60 Capacidad de campo: Máxima capacidad de agua retenida (1/3 bar) Punto permanente de marchites: Límite más bajo de la capacidad de agua disponible del suelo (15 bar) Permeabilidad y capacidad de retención de humedad de los suelos es limitado por: Espesor del manto de suelos Movimiento del agua 61 AGRUPAMIENTO HIDROLÓGICO DE LOS SUELOS Concepto útil para propósitos de planeación, particularmente en cuencas donde el levantamiento de suelos se encuentra disponible Se basa en ratas mínimas de infiltración y profundidad del suelo para el rango de tipos de suelos. Los cuatro grupos de infiltración se definen de la siguiente manera: Grupo A- arenas profundas muy permeables y agregados limosos profundos de origen loesal; tienen poca arcilla y coloides, y los limos tienen suficiente materia orgánica para proveer buena agregación; la rata de infiltración es mayor que 7.6 mm/hora (0.3pulgadas/hora). Grupo B- Suelos arenosos y franco limosos de profundidad moderada e infiltración sobre el promedio; ratas mínimas de infiltración desde 7.6 a 3.8 mm/hora ( 0.30 a 0.15 pulgadas/hora). Grupo C- Suelos pocos profundos en todas las clases texturales; rata mínima de infiltración de 3.8 hasta 1.3 mm/hora (0.15 a 0.05 pulgadas /hora). Grupo D- Suelos con altas ratas de expansión en la superficie o en los horizontes internos debido al gran contenido de arcillas o coloides; ratas mínimas de infiltración de menos de 1.3 mm/hora (0.05 pulgadas/hora). 62 FISIOGRAFIA DE LA CUENCA Fisiografía: es el resultado de procesos erosivos en el desarrollo evolutivo de la cuenca. Características de interés Gradientes de canales Densidad de canales Bifurcaciones de canales FISIOGRAFIA DE LA CUENCA Fisiografía: Revela la eficiencia de drenaje de la cuenca Eficiencia en la facilidad de transporte del agua de lluvia hacia la desembocadura de los ríos Cuencas con pendientes pronunciadas Cuencas con relieve nivelado 63 FISIOGRAFIA DE LA CUENCA Sistema de drenaje eficiente: Mejor respuesta a eventos climatológicos de tormentas Mayores flujos picos Inundaciones menores Relacionar expresiones numéricas de parámetros fisiográficos a la hidrología de la cuenca Comparación de una cuenca con otra Factores que tienden a limitar actividades del uso de la tierra Pendiente Área de drenaje Gradiente de canales Ancho de meandros Amplitud de la planicie Inundación 64 La presencia boscosa indica: Superficie estabilizada Erosión reducida al mínimo Ingreso de sedimentos al sistema de canales es mínimo Canales estabilizados VEGETACIÓN La densidad y vigor de la vegetación que cubre la cuenca sirve como un índice de la condición hidrológica de la cuenca. Una cubierta vegetal densa y vigorosa, ya sea cubierta boscosa o un cultivo agrícola, indica que la cuenca se encuentra en una condición estable. 65 VEGETACIÓN Condiciones de cobertura vegetal Índice de problemas potenciales en las áreas Áreas con árboles dispersos o sin cubierta Condiciones marginales de sitio Suelos poco profundos, baja disponibilidad de agua, baja fertilidad Alteración previa por fuego, derrumbes 66 VEGETACIÓN Métodos de determinar la efectividad de la cubierta vegetal: P Para el manejo de la tierra se debe tomar en cuenta la cubierta superior del suelo. Si la cubierta vegetal es a nivel del suelo, vegetación rastrera, la cubierta total de la misma, sirve como índice de la condición hidrológica. Si se da una cubierta forestal, en adición a la densidad de copa, se consideran la profundidad y extensión de las capas orgánicas superficiales (hojarasca y humus). Densidades de cubiertas del suelo mayores de 70% se clasifican como de condiciones buenas. Densidades menores que el 30% se clasifican como pobres. Similarmente, tipos de humus friables y profundos se consideran como buena cubierta del suelo mientras capas orgánicas delgadas y compactas se consideran pobres. Para el mapeo de grandes áreas, las técnicas de fotografías áreas y de sensores remotos permiten evaluaciones y mapeos rápidos en grandes áreas. Para propósitos de planificación los mapas de fotos áreas son probablemente uno de las herramientas más útiles que el planificador puede obtener. 67 MODULO IV PRACTICAS PARA LA CONSERVACIÓN DE SUELO Y AGUAS EN TERRENOS CON PENDIENTES 68 PRACTICAS PARA LA CONSERVACIÓN DE SUELO Y AGUAS EN TERRENOS CON PENDIENTES OBJETIVO GENERAL ► Adquirir los conocimientos sobre procedimientos, técnicas sencillas y prácticas de bajo costo para el manejo y conservación del recurso suelo y agua, con especial énfasis a la agricultura de laderas con problemas de erosión. ► Determinar las alternativas de prácticas de conservación más adecuadas para agricultores de ladera dentro de las cuencas. TEMAS A. PRÁCTICAS CULTURALES PARA LA CONSERVACIÓN DE SUELOS Y AGUAS. B. PRÁCTICAS MECÁNICAS PARA EL MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS Y AGUAS. C. PRÁCTICAS AGROFORESTALES 69 TEMA 1 PRÁCTICAS CULTURALES PARA LA CONSERVACIÓN DE SUELOS Y AGUAS OBJETIVO PARTICULAR Aprender procedimientos y técnicas culturales apropiadas y sencillas en el manejo y conservación del recurso suelo y aguas, aplicados a cultivos en laderas con problemas de erosión. Determinar las alternativas de prácticas culturales de conservación de suelos, adecuados y eficientes para el manejo de las fincas. INTRODUCCIÓN Los agricultores de laderas ubicados en las principales cuencas hidrográficas de Panamá, desconocen en gran medida el uso de prácticas de manejo y conservación de suelos y aguas que ayuden a evitar el proceso de erosión-sedimentación progresiva de los suelos, lo que conlleva a pérdidas de los nutrimentos, reducción de capacidad productiva y por ende su valor económico. Es por ello que se requiere instruir a los técnicos extensionistas y a los agricultores de estás áreas degradadas, o en proceso de erosión para que introduzcan prácticas, sencillas de bajo costo y adecuadas a las circunstancias de los productores. Esto permitirá disminuir o controlar la erosión acelerada que se presenta en los suelos con pendientes, causada principalmente por la alta precipitación, el uso irracional y baja tecnología aplicada en el manejo de los recursos suelo y agua. RECURSOS Estrategia Metodológica PUNTOS IMPORTANTES► Computadora ► Equipo: Multimedia ► Juego de diapositivas sobre el tema. ► Papelógrafo ► Impresos Lápices y cuadernos ► Charlas participativas ► Taller teórico y práctico ► Gira técnica demostrativa ► Demostración de métodos y de resultados. ► Localización de cultivos ► La curva a nivel o Nivel A o Nivel de Manguera ► Siembras en contorno ► Coberturas vegetales. ► Coberturas muertas. ► Barreras vivas ► Sombríos ► Cultivos en faja ► Rotación de cultivos ► Incorporación de materia orgánica 70 LOCALIZACIÓN DE CULTIVOS DE ACUERDO A PENDIENTE Y TIPO DE CULTIVO Los cultivos deberán ser seleccionados de acuerdo a la pendiente del terreno y al hábito de crecimiento. UBICACIÓN DE CULTIVOS PARA REDUCIR LA EROSIÓN Cultivos limpios Periodos cortos, desyerbas frecuentes, arroz, maíz, frijol (Pendientes < 10%) Cultivos semi – limpios Requieren desyerbas selectivas frutales, semi bosques (Pendientes < 40%). Cultivos densos Buen sistema radicular, que producen macollamientos. Ej: pastos, caña, (Pendientes < 50%) Bosques comerciales Protegen el suelo (Pendientes < 75%) Bosques protectores Protegen nacientes de aguas, márgenes de ríos (Pendientes > 75%). 71 LAS CURVAS A NIVEL Una curva a nivel es el trazo perpendicular a la pendiente, en la cual, todos los puntos están ubicados al mismo nivel o a la misma elevación sobre una referencia. Las acequias de infiltración, terrazas, barreras vivas o muertas se deben construir sobre curvas a nivel, lo que permite reducir la pérdida de suelos y aumentar la retención de agua. Instrumentos para el trazado de curvas de nivel Los instrumentos que se utilizan para el trazado de las curvas a nivel para obtener al menos una mediana precisión son: el nivel de caballete, de los cuales el más conocido es el nivel “A”, el nivel de manguera y el nivel de mano simple. La selección de cada uno depende de la disponibilidad de los mismos y de la precisión que requiera cada tipo de obra. NIVEL “A” Materiales: Machete, cinta métrica, tres varas de madera, dos tacos de madera, tres clavos, martillo, hilo, piedra de más o menos 6 onzas, marcador. 72 2. 00 0.90 .10 1.00 2.00 Construcción del nivel “A” El procedimiento consiste en utilizar varas rectas, clavarlas y graduarlas. Los pasos son los siguientes: 1) Corte dos varas rectas de 2 metros de largo con diámetros de aproximadamente 4 a 6 centímetros. 2) Obtenga una tercera vara de 1.25 metros de largo. 3) Coloque las varas de 2 metros en forma de “V” invertida y clávelas a 10 cm abajo de los extremos en el punto que será el vértice. Deje el clavo ligeramente salido para amarrar la plomada. 4) Marque las varas a un metro desde los extremos libres y ábralas hasta obtener dos metros de punta a punta. 5) Clave la tercera vara en donde quedaron las marcas anteriores. 6) Amarre un extremo del hilo en la cabeza del clavo y el otro en la piedra que actúa de plomada. El hilo debe sobrepasar sobre la tercera vara. 73 Calibración del Nivel “A” 1) Ubique las patas del Nivel “A” en dos puntos fijos (tacos de madera), previamente marcados, sobre el suelo. 2) Haga una marca sobre la vara, donde cruza la cuerda de la plomada, punto 1. 3) Rote el aparato, sobre las patas, de manera que la primera patas ocupe la posición de la segunda y viceversa, en los puntos fijos previamente marcado. Marque, nuevamente sobre la vara, donde cruza la cuerda, punto 2. 4) Mida la distancia entre los puntos 1 y 2 y marque el centro, ya que esta marca es el “nivel del aparato” y el punto de nivel a usar en los trazados de las curvas. Una vez hecha esta marca, el nivel “A” esta listo para usarse. P u n to 1 P u n to 2 N iv e l d el a p ar at o 74 D is ta n c ia a t o m a r p a ra c a lc u lo d e p e n d ie n te Cuerda sobre la marca “A” c) Determinación de la “Línea de Dirección de la Pendiente” Recorra el terreno para identificar la pendiente que sea más crítica del área. d) Mida la pendiente del terreno a) Determinación de los intervalos de las curvas a nivel. Los intervalos de las curvas a nivel que servirían de referencia para la construcción de obras de conservación, dependerán de la obra y se presentarán a medida que cada una de ellas sea descrita. b) Trazado de la línea principal. La línea principal se marca sobre la dirección de la pendiente y permite identificar sobre ella los puntos por los que la atraviesan las curvas de nivel o líneas guía según los espaciamientos de la obra de conservación de suelos y aguas. Para ello, se clava una estaca en el punto más alto del terreno y se traza una línea recta hasta el punto más bajo en el mismo sentido de la pendiente. Se marca con estacas, sobre la línea de dirección de la pendiente, los puntos que determinarán los intervalos entre las curvas a nivel, según muestra la siguiente ilustración. Pasos para trazar las curvas a nivel en el terreno utilizando el nivel “A” 75 D e) Trazado de las curvas a nivel. 1) Coloque una pata del “Nivel A” junto a la estaca superior de la línea de dirección de la pendiente. 2) Mueva la segunda pata hasta tocar el suelo perpendicular a la pendiente. La línea de la plomada debe pasar sobre el “nivel del aparato”. Clave una estaca. 3) Repita el procedimiento a partir de la última estaca clavada. La línea de estacas marca la curva al contorno. 4) Continué con este procedimiento a partir de todas las estacas que indican la separación de cada una de las curvas a nivel que se encuentran en la línea de dirección de la pendiente. 5) Repita el procedimiento a partir de la última estaca clavada. La línea de estacas marca la curva al contorno. 6) Continué con este procedimiento a partir de todas las estacas que indican la separación de cada una de las curvas a nivel que se encuentran en la línea de dirección de la pendiente Trazado de línea principal Trazado de las curvas a nivel 76 7) Seguramente, debido a la desuniformidad de la pendiente en las diversas direcciones, resulten curvas de nivel con sinuosidades o quiebres muy pronunciados, necesitándose por esto suavizar las mismas. La corrección se hace “al ojo” y para ello se mueven de manera alternada las estacas (unas hacia arriba y otras hacia abajo) marcadas en el terreno. EL NIVEL DE MANGUERA Materiales: Un modelo simple de este instrumento rudimentario requiere para su construcción de 2 palos rectos o listones de madera de 1½” x 1½” x 2 m de largo, 14 m de manguera plástica transparente de ½”, cuerdas o abrazaderas para la sujeción de la manguera, estacas, marcador y cinta métrica. Construcción del nivel de manguera El procedimiento de construcción es el siguiente: 1) Cada palo se marca a 1.5 m de altura. Este es el cero (0). 2) Partiendo del cero se hacen marcas hacia arriba y abajo del palo hasta completar 20 cm. 3) Amarre los extremos de la manguera a ambos palos frente a las marcas. 77 Determinación de la pendiente de la línea principal 1) Coloque los dos listones uno al lado del otro y llene la manguera con agua hasta que ambos extremos estén en “0”. 2) Una vez identificado el punto más alto de la línea principal coloque uno de los listones (Nº1) en él y desplace el otro (Nº2) una distanciade 10 metros en la dirección de la pendiente. 3) En cada listón la altura de agua en la manguera se producirá a la misma distancia del “0”, solo que en el ubicado en la parte más alta (Nº1) estará debajo de la marca de calibración, en tanto que en el ubicado en la parte más baja (Nº2) estará sobre la marca. 4) El desnivel entre los dos puntos de la línea principal se obtendrá por lo tanto de la lectura en el listón por dos. 5) Al igual que como fue explicado en el caso del nivel “A”, el procedimiento debe repetirse para obtener un valor promedio del desnivel. 6) La pendiente de la línea principal se obtiene de dividir el promedio de los desniveles entre 10 que es la separación entre los dos listones. 78 PRÁCTICAS DE CONSERVACIÓN A. CULTURALES O AGRONÓMICAS Trazado de la curva de nivel 1) En la línea en donde inicia la curva haga coincidir un listón con la marca “cero”. Mantenga ese listón completamente recto. (Nº1). Clave una estaca. 2) Mueva el otro listón (Nº2) buscando un nuevo punto hasta la curva de nivel. 3) Una vez que se ha avanzado aproximadamente unos 10 metros, haga coincidir el listón Nº2 con la marca cero. Este segundo punto esta al mismo nivel que el primero. 4) Clave una estaca en este punto. 5) Partiendo del 2do punto continué con la misma operación hasta que termine el trazado de las curvas. Al igual que con el Nivel A, una vez trazada la curva se podrá construir cualquier obra de conservación de suelos y aguas a nivel. Ligeras modificaciones a cada uno de ellos permite darle una pendiente o caída a la curva de acuerdo a las necesidades de la obra de conservación. COBERTURA MUERTA (MULCH) En ella se cubre el suelo con restos de material vegetal (fibrosos) como pastos (gramíneas) y hojarascas entre otros. Se utiliza solo en pendientes suaves, menores de 5%. Cuando las pendientes sean un poco más fuertes, solo serán el complemento de otras que den mayor protección al suelo, como las barreras vivas. Con ella se aporta alimento a los microorganismos del suelo y a las plantas e impide la incidencia directa de los rayos del sol, regulando la temperatura del suelo y disminuyendo su tasa de evaporación. 79 SOMBRIO Corresponde a una práctica agroforestal en la que se combina explotaciones agrícolas con forestales dentro de un mismo sistema de producción. Muchos cultivos de nuestra región como el cacao, la mora, el café, el pixbae, son plantas procedentes de un entorno forestal. A parte de la conservación de suelos que el sistema ofrece, presenta otras bondades como regular la humedad del suelo y prolongar la vida útil de la plantación. SIEMBRA EN CONTORNO El cultivo en contorno o en curvas a nivel es una de las prácticas más simples y de gran eficiencia en el control de la erosión; consiste en la siembra de cultivos en función de las curvas de nivel del terreno, es decir perpendicularmente a su pendiente. Deberá ser asociado siempre a otras prácticas de conservación. El espaciamiento de las curvas de nivel que servirán de guía para el establecimiento de plantaciones en contorno dependerá de la intensidad y uniformidad de la pendiente de la parcela. Si la pendiente es uniforme podría bastar una sola línea guía, a partir de la cual se trazarían los surcos paralelos a ella. Si el terreno es muy irregular, se requerirá el trazo de dos o más líneas guías que pudieran espaciarse según la recomendación presentada a continuación. Espaciamiento recomendado entre curvas a nivel de acuerdo a la pendiente Pendiente % Distancia (D) entre curvas nivel (metros) < de 5 20 6 - 8 12 - 15 9 - 15 7 - 10 20 - 25 5.5 – 6.5 > 30 Cada 5 80 BARRERAS VIVAS Es una práctica de conservación de suelos en la que hileras de plantas perennes, de crecimiento denso y resistentes a la fuerza de la escorrentía son sembradas casi siempre en contorno o siguiendo las curvas de nivel para disminuir o interrumpir la velocidad del agua de escorrentía y con ello retener el suelo. Constituye el método más sencillo y económico de construir terrazas de banco o bancales, ya que las limpiezas de las fajas de cultivo comprendidas entre las barreras vivas permite el movimiento de suelo hasta estas barreras donde después de más o menos cinco años se conforman los bancales. Puede ser empleada en combinación con otras técnicas de conservación, más frecuentemente con acequias en su parte superior. Algunas de las plantas más utilizadas para cumplir con los propósitos antes descritos son el pasto King grass, la valeriana (vetiver), la piña, la caña de azúcar y la paja de limón, entre otras. 81 La distancia entre barreras vivas depende de la pendiente del terreno y del grado de cobertura que ofrezca el cultivo en la franja entre ellas. En la medida que la protección al suelo sea menor, menor también ha de ser la distancia entre las barreras vivas. De manera que para cultivos que den poca protección al terreno (cultivos limpios), se recomienda el siguiente espaciamiento según pendiente del terreno. Espaciamiento recomendado entre barreras vivas de acuerdo a la pendiente Pendiente % Distancia horizontal entre barreras vivas(metros) 5 20.0 10 15.0 15 10.0 20 9.0 25 8.0 30 6.5 35 6.0 40 6.0 Tomado de conservación de suelos de Fernando Suarez de Castro CULTIVOS EN FAJAS El cultivo en fajas es la disposición en el terreno de los cultivos de la finca en fajas o franjas de anchura variable, mismas que anualmente podrán alternarse entre cultivos que ofrezcan poca protección al suelo y otras con patrones de crecimiento más densos. La práctica puede ser más compleja si se combina la siembra en contornos con rotaciones, plantas de cobertura e incluso terrazas. Se utiliza en terrenos con pendientes mayores del 5%, y si la pendiente supera el 10% debe combinarse con otras prácticas de conservación. El ancho de la faja de cultivo estará entre los 10 y 30 metros según la pendiente del terreno y la susceptibilidad del suelo a la erosión; mayor pendiente y susceptibilidad, menor ancho entre fajas. 82 Línea guía Línea guía Línea guía Línea guía Línea guía Línea guía Línea guía FAJA A FAJA B FAJA C FAJA D FAJA E FAJA F Rotación de Cultivos La rotación de cultivos es una práctica agrícola que se hace para evitar el agotamiento nutricional del suelo, reducir la incidencia de plagas y enfermedades, mejorar la conservación del suelo y por tanto la sostenibilidad de la producción. Se recomienda rotar cultivos limpios con cultivos densos. Esquema de rotación de cultivos 83 B. MECÁNICAS Las prácticas mecánicas están encaminadas a corregir los suelos que presentan problemas de erosión. Entre estas prácticas tenemos: a) Canales de desviación: son grandes canales (cañadas) de conducción o drenaje de agua que se construyen en determinadas zonas de la finca para librar a los cultivos de las aguas de escorrentía procedentes de áreas situadas a mayor altura. b) Gaviones: Construcción en forma de cajón, se construye en malla metálica, geotextil o alambre galvanizado para amarrar las piedras. Se utiliza para regular los causes como diques, espolones y protección de vías de comunicación. c) Trinchos: Se construyen trinchos en lugares donde los cursos de agua arrastran grandes cantidades de tierra y arena con la finalidad de detener el flujo de sedimentos y disminuir la velocidad del agua. Es la principal herramienta para combatir las cárcavas o zanjas. Se pueden construir de piedras, cañabrava o de cañaza o bambú, variedad. guadua. 84 Construcción
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