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Pontificia Universidad Católica de ValparaísoFundación Isabel Caces de Brown Laboratorio de Medio Ambiente
Casilla 4-D, Quillota-Chile Fono 56-32-274508 Fax 56-32-274579
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TALLER DE LICENCIATURA
“CUANTIFICACIÓN DE LA EROSIÓN EN CAMELLONES A FAVOR DE PENDIENTE
PARA EL CULTIVO FRUTAL DE LADERAS EN EL VALLE DE QUILLOTA, V REGIÓN,
CHILE” Tallerista: Cristián Youlton M.
Profesor Guía: Dr. Marco Cisternas V. Profesor Corrector: Ricardo Cautín M.
Quillota, 20 de mayo de 2005.
AGRADECIMIENTOS
A mi familia y a Ketty, por tantos años de incondicional apoyo.
A las instituciones que me han formado, por las personas que allí me mostraron la capacidad de la razón.
A Robinson Arce, Luís León, Sergio Morales, Laboratorio de Suelos y
Estación Experimental de la Facultad de Agronomía, por su ayuda en la realización de esta tesis.
To Alexander Neaman and Guénola Kahlert, for their summary corrections.
Esto no es un fin, es el comienzo de una nueva meta.
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................1
1.1. Planteamiento del problema .........................................................................1 1.1.1. Características económicas del cultivo del palto en la V región ............1 1.1.2. Expansión del cultivo del palto hacia suelos marginales .......................2
1.2. Análisis del problema....................................................................................3 1.3. Hipótesis del trabajo......................................................................................4 1.4. Objetivos .......................................................................................................4
1.4.1. Objetivos generales ...............................................................................4 1.4.2. Objetivos específicos.............................................................................5
2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA................................................................................6
2.1. Definición y antecedentes de la erosión .......................................................6 2.2. Erosión en Chile............................................................................................7 2.3. Efectos de la erosión.....................................................................................9
2.3.1. Efectos in situ.........................................................................................9 2.3.2. Efectos ex situ .....................................................................................11
2.4. Mecanismos de la erosión ..........................................................................13 2.5. Medición de erosión en campo ...................................................................21 2.6. Pérdida tolerable de suelo ..........................................................................24 2.7. Cultivos en laderas sobre camellones a favor de la pendiente...................25
2.7.1. Ventajas de la utilización de laderas y camellones..............................29 2.7.2. Desventajas de la utilización de laderas y camellones........................30
3. MATERIALES Y MÉTODOS..............................................................................33
3.1. Área de estudio...........................................................................................33 3.2. Parcelas de escorrentía ..............................................................................36 3.3. Medición parcelas de escorrentía ...............................................................40 3.4. Análisis de laboratorio.................................................................................42 3.5. Determinación de escorrentía .....................................................................42 3.6. Determinación de erosión ...........................................................................43 3.7. Registro pluviométrico.................................................................................43
4. PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS .......................................45 4.1. Precipitaciones y escorrentía ......................................................................45 4.2. Erosión y escorrentía ..................................................................................51 4.3. Consideraciones finales..............................................................................55
5. CONCLUSIONES ..............................................................................................56
6. RESUMEN .........................................................................................................57
7. SUMMARY...........................................................¡Error! Marcador no definido. 8. LITERATURA CITADA.......................................................................................59
1. INTRODUCCIÓN
1.1. Planteamiento del problema:
1.1.1. Características económicas del cultivo del palto en la V región
En la Quinta región se concentra más del 20% de la superficie nacional dedicada a
la producción frutal. De este total, sobresale como el cultivo más importante el palto
(Persea americana Mill.), concentrando el 70% de la producción nacional de este
fruto (ODEPA-CIREN, 2002).
Debido a la alta rentabilidad del cultivo, la actividad ha mostrado una acelerada
expansión durante la última década. Es así como entre 1992 y el último catastro
frutícola del año 2002, la superficie plantada en la región creció más del doble,
aumentando desde 6.000 a 15.000 hectáreas cultivadas (INIA 2001; ODEPA-
CIREN, 2002), superando las 24.000 hectáreas a nivel nacional en el año 2003
(ODEPA, 2005).
Esta alta rentabilidad se ha basado durante los 10 últimos años en los retornos a los
productores, cercanos a un dólar por kilogramo (REVISTA DEL CAMPO, 2004),
haciendo de este cultivo una interesante alternativa de inversión a mediano plazo.
De esta forma, se explica la transformación del paisaje agrícola de la zona central
de país.
El principal destino de esta creciente producción ha sido el mercado internacional,
llegándose a exportar, durante el año 2002, el 60% del volumen cosechado
(ODEPA-CIREN, 2002). El año 2003, esta actividad generó US$ FOB 91 millones
para la región. Estados Unidos fue el principal importador, adquiriendo el 95% de las
exportaciones chilenas (ODEPA, 2005). Considerando la reciente firma del Tratado
2
de Libre Comercio con Estados Unidos, se espera que el volumen de exportación
aumente progresivamente durante los próximos 12 años (PROCHILE, 2003).
1.1.2. Expansión del cultivo del palto hacia suelos marginales
Teniendo en cuenta el anterior escenario, es posible comprender la gran superficie
destinada actualmente a este cultivo, y cabe esperar un explosivo incremento de la
superficie plantada durante la siguiente década. Necesariamente, este
requerimiento aumentará la presión, ya duplicada durante los últimos años, sobre
los recursos naturales, especialmente sobre el suelo y agua de la zona
potencialmente cultivable.
En la actualidad, es posible observar en la cuenca de Quillota el evidente comienzo
de este proceso, con la expansión de las plantaciones hacia laderas de altas
pendientes, las que tradicionalmente se han considerado suelos marginales, clase
VI sin aptitud agrícola. Hasta el presente no existen estadísticas sobre la superficie
cultivada en laderas, sin embargo, se estimó un área cercana a 2.500 hectáreas al
inicio del milenio, sólo en la Provincia de Quillota (INIA, 2001). Como una forma de
habilitar estos delgados suelos para la plantación, se ha masificado la utilización de
camellones a favor de pendiente, los que no se ajustan a ninguna directriz ingenieril
ni consideran las características específicas de cada sitio, como pendiente y textura
del suelo, disponiendo como norma general, la construcción de camellones a favor
de pendiente disectados longitudinalmente por caminos cada 50 metros
(GARDIAZABAL, 2003). Actualmente, quien finalmente decide las dimensiones del
camellón, especialmente en lo referente a su ancho y altura, es el maquinista de la
excavadora empleada en su construcción (ARCE, 2004). De acuerdo a lo que es
posible observar actualmente en la cuenca de Quillota, no existen limitaciones de
grados de pendiente a utilizar.
Al construir los camellones, se remueve la vegetación nativa esclerófila que habita
naturalmente las laderas, para luego raspar el suelo y acumularlo en líneas
3
(camellones), quedando el suelo descubierto y disgregado. El entrecamellón actúa
como un canal de desagüe hacia donde se conduce y concentra la escorrentía
superficial, arrastrando el suelo hacia zonas bajas, ya que la superficie no presenta
ningún obstáculo. Esta condición aumenta la ocurrencia de erosión, por lo que ésta
metodología está siendo ampliamente cuestionada, concitando la atención pública,
ocupando páginas de diarios y revistas especializadas durante los últimos cinco
años.
1.2. Análisis del problema:
Esta práctica, recientemente extendida, se ha realizado fuera de una política de
desarrollo sustentable, sin considerar medidas de protección del suelo, lo que podría
significar la pérdida irreversible del recurso, con el consecuente efecto productivo y
económico.
Una agricultura sustentable usa los recursos y aplica los manejos de manera de no
afectar su productividad negativamente en el tiempo. Esto involucra conceptos de
equidad intergeneracional y de no comprometer las propiedades básicas del
recurso, de manera de asegurar el derecho de las generaciones futuras a hacer
buen uso del mismo (HONORATO y BONOMELLI, 2002).
En el “Informe país, Estado del Medio Ambiente en Chile” publicado por
UNIVERSIDAD DE CHILE, 2005, se señala que la superficie de tierra arable per
cápita en 1995 era de 0,38 hectáreas, las que se verán reducidas a 0,26 hectáreas
para el año 2035, debido al efecto combinado del crecimiento de la población más
los procesos degradativos y pérdidas de suelos.
Esta situación plantea un oscuro escenario ante el incremento de la demanda por
alimentos y una disminución de la superficie cultivable, lo que aumentará la presión
sobre los suelos ya cultivados, como también una expansión hacia suelos
marginales.
4
El actual uso de camellones a favor de pendiente en laderas estaría produciendo
una degradación del suelo por erosión acelerada de cerros en forma irreversible,
impidiendo su uso agrícola para las futuras generaciones.
En la actualidad no existen estudios que cuantifiquen el efecto que esta práctica
genera sobre el suelo, quedando en el subjetivo ámbito del simple debate. Ante esta
carencia de información es imposible afirmar en términos absolutos la existencia de
erosión y su magnitud. Este desconocimiento impide establecer la viabilidad
ambiental de esta práctica, como también la necesidad de establecer medidas de
mitigación o control, lo que se hace necesario para asegurar la sustentabilidad de
las plantaciones de laderas.
1.3. Hipótesis del trabajo:
El establecimiento de camellones a favor de pendiente en laderas de cerros
favorece la erosión del suelo y la escorrentía del agua de lluvia respecto de la
condición natural.
1.4. Objetivos:
1.4.1. Objetivos generales
Cuantificar experimentalmente los montos de erosión y escorrentía del agua en una
ladera ocupada con camellones recién construidos a favor de la pendiente, en la
cuenca de Quillota.
Comparar los resultados obtenidos en el objetivo anterior, con los montos
determinados en una ladera, de similares características pero sin intervención.
5
1.4.2. Objetivos específicos
Implementar la metodología de parcelas de escorrentía en un área con camellones
recién construidos a favor de pendiente, en condiciones representativas para la
explotación de paltos, y en un área sin intervención cubierta de vegetación nativa.
Generar registros con información pluviométrica en el predio donde se desarrollará
el estudio, para la interpretación de los resultados de erosión y escorrentía.
Determinar las pérdidas de suelo por erosión hídrica y escorrentía en camellones
recién construidos a favor de pendiente utilizando parcelas de escorrentía.
Determinar las pérdidas de suelo por erosión hídrica y escorrentía en la ladera
seleccionada con vegetación en estado natural utilizando parcelas de escorrentía.
6
2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
2.1. Definición y antecedentes de la erosión:
La erosión (del latín, erosĭo, -ōnis, roedura) del suelo es la remoción del material
superficial por acción del viento o del agua (KIRKBY y MORGAN, 1987),
englobando consigo el proceso de sedimentación, consta de una fase de
desprendimiento de partículas individuales del suelo y su suspensión, una segunda
fase de transporte de partículas por agentes hídricos o eólicos, y una tercera fase
cuando la energía de estos agentes no es suficiente para transportar las partículas,
causando su deposición (TOY, FOSTER y RENARD, 2002; MORGAN, 1997).
Es posible distinguir dos tipos de erosión según su origen: i) Erosión geológica o
natural, y ii) erosión antrópica o acelerada. La primera es aquella que ocurre en la
naturaleza a través de millones de años (en tiempo geológico) mediante procesos
de meteorización de rocas en la superficie de la tierra, donde las tasas de erosión
prevalecen bajo condiciones ambientalmente no perturbadas o naturales. La
cantidad de suelo formado usualmente se encuentra en equilibrio con el suelo
removido por agentes erosivos (TOY, FOSTER y RENARD, 2002).
Por el contrario, la erosión antrópica o acelerada se presenta bajo condiciones
ambientales perturbadas, siendo incrementadas las tasas de erosión en varios
órdenes de magnitud. La cantidad de suelo formado usualmente está en
desequilibrio con la cantidad de suelo removido por erosión. Normalmente es el
resultado de la actividad humana al remover la cobertura vegetal y dejar expuesto el
suelo a los agentes erosivos (TOY, FOSTER y RENARD, 2002).
Indicios de erosión acelerada se han encontrado ya en la temprana agricultura
mesopotámica. La antigua villa de Jarmo, en el norte de Irak, es considerada la
primera localidad que utilizó la agricultura, 11.000 años antes de Cristo. Esta se
7
ubicaba sobre una meseta de suelo fértil, friable y fácilmente arable. Cabe destacar
que la agricultura fue inicialmente practicada en los planos suelos de los fondos de
valle, donde la erosión potencial es baja. Sin embargo, con el aumento de la
población, aumentó la demanda por alimentos, causando la expansión de la
agricultura y las zonas de pastoreo hacia zonas más altas del valle, que presentan
mayor pendiente y son, por ende, más erosionables. La erosión en estas laderas
causó la sedimentación sobre los campos y poblados ubicados valle abajo, y
eventualmente disminuyó la productividad agrícola. Con el aumento de la población,
aumentó también la demanda por combustible, resultando en la deforestación de
laderas, causando nuevamente altas tasas de erosión acelerada sobre vastas
extensiones. Este fue un factor que probablemente contribuyó a la caída de algunas
civilizaciones (TOY, FOSTER y RENARD, 2002).
Lo mismo ocurrió en civilizaciones del nuevo mundo, como es el caso de los Mayas,
lo que explicaría la caída de esta civilización al abandonar sus ciudades, ante la
incapacidad de surtir de alimentos a una población en aumento, la escasez de
combustible y la sepultación de cultivos, suelos cultivables y sectores poblados
(OLSON, 2005; WILSON, 2005).
2.2. Erosión en Chile:
En la historia de Chile se encuentran hitos de desarrollo que usualmente se basaron
en la explotación de los recursos naturales, traduciéndose en un detrimento del
suelo por erosión. Es así como PERALTA (1976) describe la colonización del sur del
país en la zona de Valdivia y Llanquihue, impulsada por Vicente Pérez Rosales
desde 1850, con colonos alemanes, quienes para abastecerse de madera y leña
cortaron los bosques. Para disponer de áreas cultivables y de pastoreo, despejaron
el terreno mediante el uso del fuego, lo que se tradujo en una destrucción del suelo.
De igual forma, con la fiebre del oro en California, E.E.U.U., en el año 1848, se
produjo una gran demanda de cereales en dicho país, principalmente trigo, con altos
8
precios de retorno. Grandes áreas de Maule, Ñuble, Concepción, Arauco y Malleco
fueron aradas y sembradas con trigo, que era enviado en grandes embarques. El
suelo virgen rindió durante algunos años promedios asombrosamente altos, pero el
monocultivo trajo un desgaste del suelo y una erosión acelerada.
Hasta el presente, el único estudio que se ha realizado para determinar el grado de
erosión que afecta al territorio continental, fue realizado en 1979 por el Instituto de
Investigación de Recursos Naturales, actual CIREN. Hace 26 años, el país
presentaba el 46% de su territorio continental con algún grado de erosión
(ESPINOZA, LAGOS y ORTIZ, 2004) (Cuadro 1). Es necesario señalar que el
estudio no consideró los suelos regados, ya que estos se encontraban
preferentemente en zonas llanas del valle central, asumiendo entonces, que no
presentarían ningún grado de erosión.
Cuadro 1. Erosión de suelos en Chile, en miles de hectáreas.
Grave Moderada Leve
I Tarapacá 5.807,2 2539,0 1066,1 1116,1 356,1 43II Antofagasta 12.530,6 2681,6 1435,2 1120,1 126,3 21III Atacama 7.826,8 2648,1 1208,5 809,3 630,4 35IV Coquimbo 3.964,7 3549,6 654,3 1425,7 1379,6 85V Valparaíso 1.637,8 893,7 282,9 146,8 463,9 55
Metropolitana 1.578,2 558,9 483,0 58,8 17,1 36VI O'Higgins 1.595,0 973,4 742,8 210,6 19,9 61VII Maule 3.051,8 1538,0 814,8 686,6 36,6 51VlI Bio-Bio 3.600,7 2362,1 994,2 1167,5 200,4 66IX Araucanía 3.247,2 2478,1 875,2 1533,3 66,5 76X Los Lagos 6.903,9 4846,1 1022,8 1628,4 2194,9 66XI Aysén 10.715,3 4624,5 1055,1 2179,5 1389,9 45Xll Magallanes 11.231,0 4887,7 900,0 3463,5 524,3 37
Total País 75.490,6 34580,8 11534.9 15546.2 7409.6 46
Nivel de erosión % Regional erosionadoRegión Superficie
totalArea
estudiada
Fuente: ESPINOZA, LAGOS y ORTIZ. 2004.
9
Durante el último cuarto de siglo cabe suponer un aumento de la superficie
afectada, considerando el crecimiento de las plantaciones frutales desde la década
de los 80’s, especialmente para exportación, en el área centro norte del país. Esto
trajo como resultado la expansión del área regada hacia suelos con algún grado de
pendiente, los que presentarían susceptibilidad a la erosión hídrica.
En la actualidad se estima que en Chile, la pérdida de suelo por erosión
corresponde a 200 ha/año (UNIVERSIDAD DE CHILE, 2005), siendo en la mayoría
de los casos, el arrastre hídrico el principal agente erosivo.
2.3. Efectos de la erosión:
Los efectos de la erosión se manifiestan tanto en el lugar donde se produce (in situ)
como fuera de él (ex situ).
2.3.1. Efectos in situ
2.3.1.1 Propiedades del suelo
i) Los agentes erosivos remueven la capa superior del suelo (horizonte A) y la
materia orgánica contenida en él, dejando expuesto el horizonte B.
ii) Disminuye la capacidad de infiltración del suelo, definida como la tasa de
ingreso del agua al suelo. Un horizonte B expuesto presenta menor
capacidad de infiltración que el horizonte A, facilitando la escorrentía
superficial.
iii) Disminuye la capacidad de retención de agua del suelo, acentuando las
condiciones de la aridez. Esta depende directamente de la distribución del
10
tamaño de las partículas constituyentes y del volumen de suelo. Suelos de
texturas finas poseen mayor superficie expuesta entre sus partículas, donde
un mayor número de moléculas de agua pueden ser adsorbidas y
almacenadas, respecto de suelos de textura gruesa. Cuando las partículas
finas son removidas desde el suelo por los agentes erosivos, la capacidad de
retención de agua del suelo se reduce. Adicionalmente, el detrimento en la
profundidad del suelo erosionado disminuye el volumen de suelo involucrado
en el almacenaje de agua y nutrientes.
iv) Finalmente, disminuye la fertilidad del suelo. Los nutrientes de la plantas
están almacenados y reciclados en las capas superiores del suelo. La
remoción de estas capas por erosión disminuye la cantidad de nutrientes
disponibles para las plantas (TOY, FOSTER y RENARD, 2002; DO PRADO
y DA VEIGA 2004; LAL, 2001).
Cabe señalar en este punto que, en la construcción de camellones se invierte el
perfil de suelo, enterrando el horizonte A y dejando expuesto el horizonte B. Esto
implica perturbar la estructura del suelo, dejando sus partículas disgregadas.
2.3.1.2 Consecuencias económicas sobre la cosecha
En un suelo erosionado aumentan los costos de producción de alimentos respecto
de un suelo no afectado, debido a la necesidad de utilizar mayores insumos para
contrarrestar los efectos de la pérdida de suelo y su fertilidad. Al disminuir la
profundidad de suelo, disminuye también el volumen de enraizamiento disponible
para la planta. Todo lo anterior se traduce en un detrimento de las cosechas y una
menor rentabilidad del cultivo (TOY, FOSTER y RENARD, 2002). Finalmente, limita
las especies que pueden cultivarse y lleva a la devaluación y abandono de la tierra
(MORGAN, 1997), con el consecuente problema social de la emigración rural a
zonas urbanas.
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Es necesario hacer notar que en muchos huertos en laderas de la zona de Quillota
es posible apreciar cortes en caminos, descalce de árboles, obstrucción de canales
y quebradas, entre otros daños intraprediales causados por la erosión.
2.3.2. Efectos ex situ
Los problemas ex situ de la erosión están relacionados con el efecto de los
sedimentos aguas abajo.
2.3.2.1 Daños a la infraestructura
Embancamiento de canales, tranques y obras de riego, disminuyendo su capacidad
de transporte, su vida útil y aumentando los costos de mantención. A mayor escala,
se produce un embancamiento de ríos (volviéndolos innavegables) y puertos
(demandando su dragado) (PERALTA, 1976). La erosión también produce daños
sobre la estructura vial, sepultando y cortando caminos y puentes, siendo esta
situación el habitual problema durante los inviernos en nuestro país (ELLIES, 2005).
2.3.2.2 Calidad de agua
Los sedimentos arrastrados en el agua de riego deben ser eliminados para no
obstruir el sistema de riego presurizado, requiriendo desarenadores y filtros. Los
sedimentos también confieren turbiedad al agua potable, aumentando el recambio
de filtros, encareciendo el proceso de potabilización (PERALTA, 1976).
Los sedimentos son, también, un contaminante por su propia composición y por los
elementos químicos que pueden llevar adsorbidos aumentando los niveles de
nitrógeno y fósforo en las masas de agua y favoreciendo su eutroficación
(MORGAN, 1997).
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2.3.2.3 Efectos sobre otros recursos naturales
La depositación de sedimentos, habitualmente gruesos ya que el fino es exportado
hacia el mar, sepulta suelos y cultivos ubicados en zonas más bajas. Estas
depositaciones acrecientan los problemas de drenaje ya que impiden el normal
escurrimiento de las aguas, aumentando el riesgo de inundaciones (PERALTA,
1976).
Los sedimentos en suspensión afectan el plancton de lagos y del borde costero, con
su muerte o su emigración, alterando la cadena trófica (PERALTA, 1976). Es
habitual observar el agua de la costa color café, después de las lluvias,
especialmente en la desembocadura del estero Marga-Marga y del río Aconcagua.
Este material proviene de la remoción de suelo desde las zonas agrícolas e
industriales al interior de los valles.
Los suelos erosionados dejan expuestos horizontes profundos, los que tienen una
menor capacidad de infiltración. Bajo esta premisa, es posible esperar que zonas
altas de las cuencas y microcuencas que se encuentren afectadas por erosión, no
capten agua que recargue los acuíferos, disminuyendo el nivel freático del valle,
acentuando la progresiva desertificación en la región.
Otro efecto ex situ de la erosión es la pérdida de paisaje, limitando el potencial
turístico y escénico de las zonas afectadas (PERALTA, 1976). Finalmente, la
erosión es un proceso que exacerba el problema de degradación del suelo (LAL,
2001; HONORATO y BONOMELLI, 2004), llegando incluso a contribuir con el efecto
invernadero. La erosión remueve y deja disponible el carbono orgánico e inorgánico
contenido en el suelo, a los procesos microbiológicos y químicos, liberando CO2
(uno de los principales gases invernadero) a la atmósfera. El suelo es el tercer
depósito más grande de carbono, después de los océanos y los depósitos fósiles
(LAL, 2001).
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Los costos de la erosión in situ son asumidos por el agricultor, aunque pueden ser
transferidos en parte a la sociedad, en términos de precios más altos de los
alimentos, a medida que se producen pérdidas de rendimientos o abandono de las
tierras de cultivo. El agricultor no soporta los costos de la erosión ex situ, que recaen
sobre las autoridades locales en concepto de la limpieza y conservación de
carreteras, entidades gubernamentales, compañías de seguros y propietarios de
terrenos afectados por la sedimentación y las inundaciones (MORGAN, 1997).
2.4. Mecanismos de la erosión:
La erosión del suelo es un proceso con dos fases consistentes en el
desprendimiento de partículas individuales de la masa del suelo y su transporte por
los agentes erosivos, como las corrientes de agua y el viento. Cuando la energía de
estos agentes no es suficiente para transportar las partículas, se produce su
deposición (MORGAN, 1997).
Los procesos de erosión hídrica están estrechamente relacionados con las rutas
que sigue el agua en su paso a través de la cobertura vegetal y su movimiento
sobre la superficie del suelo. Durante una lluvia, parte del agua cae directamente
sobre el suelo, ya sea porque no hay vegetación, o bien porque pasa a través de los
espacios de la cubierta vegetal. Esta fracción de la lluvia se denomina precipitación
directa. Parte de la lluvia es interceptada por la cubierta vegetal, desde donde
vuelve a la atmósfera por evaporación, o llega al suelo goteada por las hojas
(componente denominado drenaje foliar), o fluye hacia abajo por los tallos. La
precipitación directa y el drenaje foliar son responsables de la erosión por
salpicadura o saltación. La lluvia que llega al suelo puede almacenarse en pequeñas
depresiones de la superficie o puede infiltrarse contribuyendo al contenido de
humedad en el suelo o, por percolación, a recargar los acuíferos. Cuando el suelo
es incapaz de almacenar más agua, el exceso se desplaza horizontalmente por el
interior del suelo y a favor de la pendiente, como flujo subsuperficial o flujo interno, o
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contribuye a la escorrentía superficial provocando erosión como flujo laminar o en
surcos y cárcavas (MORGAN, 1997). Es esta escorrentía superficial, el principal
causante de erosión hídrica.
La velocidad con que el agua pasa al interior del suelo se denomina velocidad de
infiltración y ésta ejerce el control más importante sobre la generación de
escorrentía superficial. El agua se mueve en el interior del suelo por acción de la
gravedad y es fijada y retenida por fuerzas capilares formando una delgada película
alrededor de las partículas del suelo. Durante una lluvia, se llenan de agua los
espacios entre las partículas del suelo y las fuerzas capilares disminuyen, de
manera que la velocidad de infiltración comienza alta al iniciarse la lluvia, y
disminuye hasta el valor representado por la máxima velocidad estabilizada a la que
el agua puede pasar a través del suelo. Una vez que el agua comienza a anegar la
superficie, se almacena en depresiones, sin que se inicie la escorrentía hasta que
se complete su capacidad de almacenamiento (MORGAN, 1997).
La velocidad de infiltración depende, sobre todo, de las características del suelo.
Generalmente, los suelos de textura gruesa, como los arenosos y franco arenosos
tienen velocidades de infiltración más elevadas que los suelos arcillosos, debido al
mayor tamaño de los espacios entre las partículas del suelo. Además del papel
jugado por el espacio interpartículas o microporos, las grietas de mayor tamaño o
macroporos ejercen una influencia importante en la infiltración. Estos pueden dejar
pasar importantes cantidades de agua, y por esta razón, las arcillas con estructura
estable pueden presentar velocidades de infiltración mayores que lo que cabría
esperar de su textura (MORGAN, 1997).
En términos generales, si la intensidad de la lluvia es menor que la capacidad de
infiltración del suelo, no se produce escorrentía superficial y la velocidad de
infiltración es igual a la intensidad de la lluvia. Si su intensidad es superior a la
capacidad de infiltración, la velocidad de infiltración iguala a la capacidad de
infiltración y el excedente forma escorrentía superficial (MORGAN, 1997) (Figura 1).
15
Precipitación (2 mm/h)
Infiltración (2 mm/h)
Escorrentía (0 mm/h)
Escorrentía (2 mm/h)
Precipitación (4 mm/h)
Infiltración (2 mm/h)
A
B
Fuente: FISRWG, 2005. FIGURA 1. Infiltración y escorrentía. a) La velocidad de infiltración es igual a la
intensidad de la lluvia, no produciendo escorrentía. b) La escorrentía se presenta cuando la intensidad de la lluvia supera la velocidad de infiltración del suelo.
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La erosión del suelo comienza con el desprendimiento de sus partículas por el
impacto de las gotas de lluvia, por la fuerza de arrastre del agua, por la disolución
de sus agentes cementantes mediante reacciones químicas (LAL, 2001). El suelo
también se disgrega por procesos de meteorización mecánica (alternancia de
humectación y desecación, congelación y deshielo, acción del hielo), o por el
pisoteo de hombres y ganado, y por el laboreo del suelo (MORGAN, 1997). Como
resultados del golpeteo de las gotas de lluvia sobre la superficie de un suelo
desnudo, las partículas del mismo pueden ser lanzadas por los aires a varios
centímetros de distancia (MORGAN, 1997).
Una vez desagregadas las partículas del suelo, la escorrentía puede actuar
superficialmente o concentrado en cauces. En el primer caso, el agua remueve un
espesor relativamente uniforme de suelo, correspondiendo a la erosión por
salpicadura o saltación de las partículas del suelo; y la erosión en manto o laminar,
causada por el flujo laminar de pequeño espesor y gran anchura. En el segundo
grupo se encuentran los flujos de agua en pequeños cauces conocidos como
regueros, zanjas o surcos, y la erosión en cárcavas o barrancos (MORGAN, 1997).
La erosión por salpicadura se debe al impacto de las gotas de lluvia sobre
agregados inestables de un suelo desnudo. Se producen pequeños cráteres de
impacto, con liberación de partículas (Figura 2). Sus efectos son más evidentes
cerca de la divisoria de aguas, pudiendo dar lugar a la formación de pedestales
(PORTA, LÓPEZ-ACEVEDO y ROQUERO, 1993).
17
Fuente: FISRWG, 2005. FIGURA 2. Impacto de una gota de lluvia sobre el suelo.
18
La erosión de manto, o laminar, consiste en la pérdida de una capa más o menos
uniforme de suelo en un terreno inclinado, afectando a las partículas liberadas por
salpicadura (PORTA, LÓPEZ-ACEVEDO y ROQUERO, 1993), que luego son
transportadas por la corriente, dejando al suelo con nuevas posibilidades de ser
erosionado por el golpe de nuevas gotas. Habitualmente imperceptible, se identifica
por el hecho que después de una lluvia los elementos gruesos en superficie
aparecen muy limpios (PORTA, LÓPEZ-ACEVEDO y ROQUERO, 1993).
Normalmente el golpe y el escurrimiento trabajan juntos, pero usualmente el
desplazamiento por el impacto es más fácil en la parte alta de la pendiente, pues a
medida que el escurrimiento mueve las partículas hacia abajo, la lluvia tiene que
desplazar primero las partículas ya transportadas, antes de seguir desplazando las
demás. Por esto, en una erosión de manto encontramos mayor daño en las partes
altas, al revés de lo que sucede en una erosión de surcos, en que el daño sube
desde las partes bajas a las altas (PERALTA, 1976).
PERALTA (1976) indica como consecuencia de la erosión laminar, a la erosión de
fertilidad, que se define como el desplazamiento de partículas menores a 2 mm por
el bombardeo de gotas de lluvia al explotar sobre la superficie del suelo. Estas
partículas corresponden a la porción más fina del suelo, constituida por arcillas, limo
y materia orgánica, quedando una predominancia de la porción más gruesa sobre el
suelo. Si el suelo pierde esta porción fina, como en ella radican principalmente los
fenómenos de intercambio de nutrientes, de la vida biológica del suelo y su
comportamiento frente al agua, el suelo pierde notablemente su fertilidad, teniendo
como secuela los malos rendimientos y disminución del grado de cobertura, lo que
origina, a su vez, más posibilidades de erosión.
Otra consecuencia de la erosión laminar es la erosión de apozamiento, se produce
cuando el golpe de la lluvia produce una acción de batido en el suelo destruyendo
los terrones y agregados, compactando la superficie, convirtiéndola en un charco.
Esta superficie se hará más densa y más impermeable a medida que las partículas
finas, que van con el agua en suspensión, llenen los poros y canalículos de éste. Al
19
disminuir la infiltración por este efecto se reduce la permeabilidad en forma drástica
y el agua escurre sobre la superficie del suelo, cuando es ligeramente inclinado. Si
es plano, que es lo usual para la erosión de encharcamiento, se acumulan sobre el
suelo grandes cantidades de partículas dispersas que al secarse se encostran.
La erosión en surcos se produce cuando la escorrentía tiende a concentrarse y
formar canalículos cada vez más grandes. A medida que el agua se concentra va
aumentando su cantidad, velocidad y la cantidad de materiales en suspensión, lo
que le da un mayor poder socavante y transportador de partículas. La máxima
erosión en surcos se produce cuando la escorrentía contiene suficiente material en
suspensión, que facilita la acción abrasiva del agua, permitiendo extraer mayor
cantidad de partículas del suelo. Este fenómeno es lógico que se manifieste
principalmente en la parte más baja de la pendiente porque es en ese lugar donde
llega la mayor cantidad de agua, con mayor velocidad, más canalizada y con mayor
cantidad de material en suspensión. Esto hace que el suelo se socave con más
rapidez en este sector, originando un sector de mayor pendiente que aumenta
todavía más el poder erosivo del flujo, lo que hace que más material se desprenda,
aumentando el tamaño de los surcos. El surco comienza entonces a profundizar,
hasta cuando la acción del agua en la zanja se encuentra con el material duro del
substratum o la roca madre (PERALTA, 1976).
El último tipo de erosión posible, que sucede a la anterior, es la erosión de cárcavas.
Las cárcavas son, por lo general, canales profundos y disectados, relativamente
anchos y profundos respecto del flujo que conducen y de paredes empinadas que
comúnmente se presentan en áreas con subsuelos profundos y frágiles (KIRKBY y
MORGAN, 1987).
Atendiendo a que la erosión es causada, en su mayor parte, por la escorrentía, se
han propuesto modelos de distribución de flujo, como el Modelo de Infiltración de
Horton (Figura 3), que explica la acumulación de flujo superficial a lo largo de una
ladera (PORTA, LÓPEZ-ACEVEDO y ROQUERO, 1993).
20
DIVISORIA DE AGUASFLUJO LAMINAR
FLUJO CONCENTRADO
ZONA DE DEPÓSITO
SIN FLUJO
DIVISORIA DE AGUASFLUJO LAMINAR
FLUJO CONCENTRADO
ZONA DE DEPÓSITO
SIN FLUJO
Fuente: PORTA, LÓPEZ-ACEVEDO y ROQUERO, 1993. FIGURA 3. Modelo de infiltración de Horton, que explica la distribución del flujo
superficial en función de la pendiente de la ladera.
21
2.5. Medición de erosión en campo:
Las medidas de campo pueden clasificarse en dos grupos: las diseñadas para
determinar las pérdidas de suelo en áreas relativamente pequeñas, y las diseñadas
para evaluar las erosión en áreas más grandes, como una cuenca hidrográfica
(MORGAN, 1997).
En esta revisión sólo se hará referencia a la medición en áreas pequeñas, ya que se
pretende cuantificar la erosión a escala de huerto.
Existen básicamente dos estrategias para medir la erosión: determinar los cambios
en el volumen del suelo, y colectar los sedimentos removidos para su posterior
pesado (expresado como masa por unidad de área).
Una medición volumétrica se realiza con clavos de erosión, que consiste
simplemente en parcelas cuadriculadas, a las cuales se les entierran clavos largos
en las esquinas de cada cuadrícula, que marcan la línea del suelo actual. Se realiza
una medición topográfica al lado del clavo, obteniendo una medida de suelo perdido
o sedimentado según el caso. Por un simple cálculo volumétrico se puede medir la
cantidad de tierra perdida (PERALTA, 1976; EIAS 2003).
El clavo debe ser de una extensión que se pueda clavar en el suelo, 30 cm es una
longitud corriente, puede ser menor si se trata de un suelo poco profundo o mayor si
se trata de un suelo suelto. Es preferible que tenga un diámetro de hasta unos 5
mm, ya que un espesor mayor puede interferir con la corriente de superficie y
provocar su desgaste (HUDSON, 2004). Cada clavo se identifica, a través de un
sistema de coordenadas, que permite observar el comportamiento del suelo en cada
punto de control a través del tiempo (EIAS, 2003).
22
Otra forma de registrar el espesor de suelo removido, consiste en introducir cuellos
de botellas en la superficie del suelo. La profundidad de la erosión posterior se
revelará por medio de la altura de los pedestales en los que el suelo está protegido
por el cuello de botella (HUDSON, 2004).
Para colectar los sedimentos removidos se utilizan las parcelas de escorrentía,
empleándose para estudiar los factores que afectan a la erosión, ya que se pueden
controlar las condiciones en cada parcela. Cada parcela es una porción aislada de
terreno que tiene como datos conocidos: tamaño, grado de pendiente, longitud de la
pendiente y tipo de suelo para el que mide su escorrentía y pérdida de suelo
(MORGAN, 1997).
Comúnmente se utilizan parcelas pequeñas de unos 100 m2 para ensayos de
prácticas de cultivo, efectos de la cobertura, rotaciones y cualquier otra práctica que
se pudiera aplicar en pequeñas parcelas de la misma manera que ocurre en el
campo y siempre que el efecto no sea afectado por el tamaño de la parcela. Un
tamaño razonable, en unidades métricas, sería 5 m de ancho y 20 m de largo
(HUDSON, 2004).
Se limitan las parcelas para evitar el ingreso de escorrentía y sedimentos externos,
y para que no deje escapar la escorrentía y sedimentos internos. Los límites
sobrepasan la superficie del suelo y se embuten en él hasta una profundidad
suficiente, quedando fijados al terreno. Al final, pendiente abajo, se sitúa un colector
o una canaleta, habitualmente cubiertas por una tapa para impedir la entrada directa
de lluvia, desde las que se conducen los sedimentos y la escorrentía hasta los
tanques de recogida. Para parcelas grandes, o cuando los volúmenes de
escorrentía son muy altos, el volumen sobrante de un primer tanque de recogida
pasa a través de un divisor que fracciona el volumen en partes iguales y pasa una
parte, como una muestra, a un segundo tanque de recogida. La precipitación se
mide con pluviómetros y pluviógrafos situados, ambos, en las inmediaciones de las
parcelas (MORGAN, 1997).
23
Uno de los mejores usos de las parcelas de escorrentía es la demostración, cuando
la finalidad es demostrar hechos conocidos. En este caso las magnitudes reales de
la erosión no son importantes por lo que no es necesario proceder a repeticiones ni
recurrir a sistemas colectores complicados que tratan de captar toda la pérdida de
suelo. Otra utilización válida está en los estudios comparativos, por ejemplo para
probar, demostrar o tener una indicación aproximada del efecto en la escorrentía o
en la erosión de una simple comparación como la existencia o no de una cubierta
del suelo o la cuantía de la escorrentía en la cima y en la base de una ladera. Un
tercer uso posible es para obtener datos que se van a emplear para construir o para
validar un modelo o ecuación destinado a predecir la escorrentía o la pérdida de
suelo (HUDSON, 2004).
Para tener validez estadística se recomienda un mínimo de tres repeticiones por
tratamiento, con los experimentos distribuidos al azar. Habitualmente se establece
un conjunto de parcelas de escorrentía siguiendo las curvas de nivel porque de esta
manera se evitan las variaciones correspondientes a la parte superior e inferior de la
ladera (HUDSON, 2004).
En el caso de cárcavas, es preciso medir la dispersión horizontal de las mismas y
sus cambios verticales mediante la medición de secciones transversales, utilizando
nivel topográfico. También es posible utilizar clavos de erosión dispuestos
horizontalmente en las paredes de la cárcava (HUDSON, 2004).
Las metodologías anteriores miden el efecto combinado de la erosión por
salpicadura, escorrentía y surcos. Para evaluar la contribución de cada una de ellas,
se debe medir independientemente la erosión por salpicadura y la erosión por
surcos, y atribuir el exceso al flujo superficial (MORGAN, 1997).
Para determinar la erosión por salpicadura se ubican colectores sobresalientes 1 ó 2
mm por sobre la superficie, eliminando de este modo, la entrada del flujo superficial.
En tanto, para la medición de surcos se determina la sección transversal en dos
24
puntos distanciados a una longitud conocida. El promedio de las secciones
multiplicado por la distancia da el volumen de material removido (MORGAN, 1997).
2.6. Pérdida tolerable de suelo:
La tolerancia a la pérdida de suelo se define como el nivel máximo de erosión que
permite un alto nivel de productividad del cultivo para que sea indefinido y
económicamente sustentable (TOY, FOSTER y RENARD, 2002). Teóricamente, se
puede tolerar una pérdida de suelo con una intensidad de erosión del suelo
equivalente a su velocidad de formación. Sin embargo, es difícil reconocer el
momento en que se produce este equilibrio, ya que, aunque las pérdidas de suelo
pueden medirse, las velocidades de formación son tan lentas que no pueden
determinarse con facilidad. Las velocidades de formación del suelo en el mundo
varían entre 0,01 y 7,7 mm/año. Sin embargo, los valores más altos son
excepcionales y la media se sitúa alrededor de 0,1 mm/año (MORGAN, 1997).
En suelos de textura media a moderadamente gruesa y con buenas prácticas de
cultivo, las tasas anuales de formación de horizonte A pueden superar las 11,2 t/ha.
Esto se debe a que el subsuelo puede mejorarse por incorporación de suelo
superficial mediante el laboreo, y por el aporte de fertilizantes y materia orgánica. De
acuerdo a estas condiciones, se han establecido valores de pérdida tolerables de
suelo de manera que se mantenga una adecuada profundidad para el desarrollo
radical y se eviten pérdidas importantes en los rendimientos, aunque los horizontes
superficiales del suelo estén siendo afectados por la erosión. La pérdida tolerable de
suelo debe definirse, según este criterio, como la tasa máxima de erosión permisible
para que la fertilidad del suelo pueda mantenerse durante 20 ó 25 años. En estos
casos, una pérdida media anual de suelo de 11 t/ha se considera generalmente
aceptable aunque, en condiciones particularmente sensibles, como ocurre en los
casos de suelos superficiales o altamente erosionables, se recomiendan valores tan
bajos como 2 t/ha (MORGAN, 1997; TOY, FOSTER y RENARD, 2002).
25
Estas recomendaciones sobre pérdida tolerable de suelo están basadas
exclusivamente en consideraciones agrícolas. En muchas partes del mundo, los
problemas de sedimentación y contaminación derivados de los nutrientes y
pesticidas procedentes de los campos de cultivo, ya sea en solución en las aguas
de escorrentía o ligados a partículas sedimentables, superan a los de pérdida de
potencialidad agrícola (MORGAN, 1997).
2.7. Cultivos en laderas sobre camellones a favor de la pendiente:
Las primeras plantaciones de palto en cerro alcanzaron una cota de 178 m sobre
nivel de canal, y una pendiente de 45%. Fue realizada por el Sr. Günter Wolff en el
año 1982, en el predio Chuico Blanco ubicado en Hijuelas, Provincia de Quillota
(INIA, 2001). Las especies plantadas en esa ocasión fueron palto Hass y chirimoyo,
en una superficie de 30 hectáreas. Las razones para realizar este tipo de
plantaciones surgieron a partir de la inquietud de aprovechar superficies de muy
bajo costo, combinado con la positiva experiencia de otros países que ya contaban
con este tipo de huertos, y ensayos en el mismo predio, que demostraban la
factibilidad de cultivar en cerro. Además ya existían antecedentes que indicaban
algunos beneficios de plantar en pendiente, como por ejemplo un menor riesgo de
heladas (INIA, 2001).
En ese entonces se plantó en ladera sin hacer movimientos de tierra, aprovechando
solamente la profundidad de suelo natural. Hoy en día, la cota máxima supera en
gran medida esta altura, y las pendientes sobrepasan el 100%. Además se han
utilizado técnicas para aumentar la profundidad efectiva del suelo, mediante
movimiento de tierra, como por ejemplo el uso de camellones a favor y en contra
pendiente, terrazas y montículos (INIA, 2001). Los camellones, que son cordones de
tierra sobre el cual se establecen las plantas, se usaron por primera vez en
Pocochay para solucionar problemas de “cebo de burro” de esos suelos, y luego los
26
primeros que aparecieron en cerros se construyeron en 1996, en Lo Rojas y
Pocochay (GARDIAZABAL, 2003).
La literatura internacional referente a cultivos en laderas sólo hace mención a
metodologías que disminuyen o evitan la erosión, como cultivos en contorno, en
fajas de nivel y terrazas. Huertos de laderas, como almendros y olivos en las laderas
del mediterráneo y cafetales en centro América son establecidos por plantación
directa, sin movimiento de suelo. Suelos con pendientes mayores a 15% se
clasifican como pendientes escarpadas, no aptas para el cultivo ya que deberían ser
arables a causa de su ángulo de inclinación, susceptibilidad a la erosión y escasa
profundidad de los suelos (PERALTA, 2004).
Los camellones son montículos longitudinales de suelo, utilizados para aumentar la
profundidad efectiva del suelo, mediante movimiento de tierra con maquinaria
pesada. Los camellones ya se ocupaban en culturas preincaicas –conocidos como
waru-waru– en el altiplano de Puno, Perú, hacia el año 1000 antes de Cristo. Su uso
permitía el cultivo en suelos inundables, como también captar y almacenar gran
cantidad de agua en los entrecamellones, manteniendo la humedad del suelo ya
entrada la estación seca. Sin embargo, éstos eran construidos en zonas bajas, de
suelos planos (CANAHUA y HO, 2005).
Los camellones en pendiente son una práctica que debería ser estudiada en detalle,
ya que, si bien teóricamente aumenta la superficie de infiltración, aumenta también
la pendiente promedio del terreno, reduce la cohesión del suelo, y concentra la
escorrentía en líneas específicas. En áreas de alta pendiente, el laboreo del suelo
supone grave riesgo, ya que al reducir la cohesión del suelo, eleva el riesgo de
erosión y deslizamientos (ROOSE, 2005).
Actualmente, los camellones se disponen en forma paralela a la pendiente
dominante, los cuales son de largo variable y ancho de 1,5 metros
aproximadamente (INIA, 2001). Se plantea que la longitud no debe sobrepasar los
27
50 m, disectándolos mediante la construcción de los caminos. Es recomendado que
camellón y camino debe ser construido en verano, en ausencia de precipitaciones
(GARDIAZABAL, 2003). La distancia entre camellones es de 6 m, con una base de
2 m y 0,6 m en su ápice (HOFSHI, 2005). Respecto de su altura, se plantea 1 m
(GARDIAZABAL, 1998). En la Figura 4 se aprecia un huerto sobre camellones en
ladera a favor de pendiente.
Dos avances tecnológicos han sido los principales promotores de las plantaciones
en pendientes:
i) El desarrollo de las tecnologías de riego presurizado, permitiendo superar la
cota canal y aprovechar de mejor forma el agua (INIA, 2001). Paralelamente,
el uso de la tecnología de riego ha sido fomentado por incentivos estatales
(ARCE, 2002).
ii) La disponibilidad de maquinaria hidráulica capaz de mover grandes
volúmenes de tierra para construir accesos y preparar el suelo (e.g.
construcción de camellones).
La aplicación de esta nueva práctica agrícola ha despertado la atención pública,
debido principalmente a la trascendencia económica y variables ambientales
involucradas en la actividad.
28
FIGURA 4. Vista panorámica de un huerto de paltos en formación sobre camellones
a favor de pendiente.
29
Desde un tiempo a esta parte, se ha sido testigo de innumerables debates en
revistas, diarios, foros, etc. por parte de profesionales relacionados al agro, políticos
y funcionarios públicos (ARCE, 2002; ARCE, 2004; BAEZA, 2004 y BARRIOS,
2004; CAUTIN, 2002; CISTERNAS 2002; CISTERNAS, 2003a; CORREA, 2004;
GARDIAZABAL, 2003; RUIZ-TAGLE, 2004 y UMAÑA, 2003).
En general, dos posiciones se ven confrontadas. Por una parte, los productores que
aplican la metodología, quienes defienden los buenos resultados productivos
logrados, mientras que, por otro lado, están las personas preocupadas por los
posibles efectos ambientales que se puedan generar. Los argumentos dados por
cada una de las partes se detallan a continuación.
2.7.1. Ventajas de la utilización de laderas y camellones
Desde el punto de vista del la especie, el palto presenta algunas ventajas para su
cultivo en pendientes. El cultivo de palto, al presentar pocas plagas o enfermedades,
necesita un mínimo control químico y por ende se requieren pocas actuaciones al
interior del huerto. Considerando que el palto es una especie susceptible a las
heladas, su cultivo en sectores altos disminuye ostensiblemente el riesgo de daños
por este fenómeno. Debido a que el aire frío, más pesado, tiende a localizarse en el
fondo del valle, las laderas presentan muy pocos eventos de heladas y, por lo tanto,
se evita tener que implementar métodos de control de heladas. Si a lo anterior se le
suma el hecho de que los suelos con pendientes tienen un bajo costo, el cultivo en
laderas es una inversión altamente rentable (INIA, 2001).
Una limitante que presenta el cultivo en laderas es la poca profundidad del suelo
que usualmente tienen las laderas. Sin embargo, una forma sencilla de solucionar
este problema es construir camellones raspando el suelo con retroexcavadoras y
acumularlo en líneas. La tendencia en la Quinta región ha sido construir estos
montículos a favor de la pendiente (ARCE, 2002; CAUTIN, 2002; CISTERNAS,
2002; CISTERNAS, 2003a y GARDIAZABAL, 2003). Con esta técnica dos
30
problemas se solucionan inmediatamente: i) se incrementa la profundidad del suelo
para un buen desarrollo radical y ii) se evitan problemas de asfixia radical y hongos,
especialmente con Phytophthora cinnamomi. El camellón a favor de la pendiente
permite, aprovechando la pendiente natural, un rápido escurrimiento del agua y evita
así la saturación del suelo y los problemas generados por el exceso de humedad
(INIA, 2001; GARDIAZABAL, 2003).
Quienes promueven esta práctica, afirman que no existe dificultad para utilizar
laderas con pendientes de 100%, pero teniendo la precaución de construir caminos
cada 50 metros, limitando la longitud máxima de los camellones a estas
dimensiones, y utilizando coberturas vegetales como la hualputra (Medicago sp.),
que presenta autoresiembra (GARDIAZABAL, 2003).
Como beneficios de las plantaciones de paltos en laderas, se argumenta la
incorporación de nuevas áreas al cultivo (GARDIAZABAL, 2003), la creación de
empleos, especialmente en sectores alejados donde es la única fuente de ingreso
(RUIZ-TAGLE, 2004), la “reforestación” con paltos (CORREA, 2004), la atenuación
de la desertificación (BULNES, 2004) y el aporte de oxígeno que entregan las
plantaciones en general (AVANCE AGRÍCOLA, 2004)
2.7.2. Desventajas de la utilización de laderas y camellones
En general, los detractores de la aplicación de esta metodología apuntan a tres
principales secuelas ambientales que tienen como eje central la degradación del
suelo.
Al despejar el suelo se elimina la vegetación autóctona, que por razones climáticas,
edáficas y disponibilidad de agua presenta poco desarrollo y es relativamente frágil.
Dicha vegetación se desarrolla a modo de una banda horizontal, limitada en su parte
inferior por los terrenos llanos cultivables, y por la parte superior esta limitada por la
falta de suelo (sólo roca madre). De este modo, si se despeja la vegetación desde
31
abajo hacia arriba, las especies son “acorraladas” en un delgado, si es que queda
uno, cinturón limitado por la nueva plantación y el regolito. Esta pérdida de
vegetación nativa redunda en la desprotección del suelo de las cabeceras de
cuencas (zonas altas) y quebradas (CISTERNAS, 2002) y una pérdida de hábitat
para las especies nativas, disminuyendo la biodiversidad en las zonas intervenidas
(CERDA, 2004).
Otro argumento esgrimido por los opositores a la metodología es la erosión
generada, al quedar descubierto el suelo y además rasparlo para formar el
camellón. Esta actividad rompe la estructura original del suelo permitiendo que la
lluvia actúe más fácilmente sobre él, promoviendo su arrastre y la exportación de
nutrientes. Esto se vería promovido por los camellones, que generan, entre ellos, un
verdadero canal de desagüe, donde la escorrentía superficial, principal mecanismo
erosivo, se ve concentrada y por ende potenciada. A esto se le suma la energía
gravitacional y turbulencia aportada por la pendiente, promoviendo la formación de
canales y cárcavas. El resultado final sería la degradación del suelo, al perder sus
fracciones finas, su materia orgánica y nutrientes (CISTERNAS, 2002).
Considerando que el principal factor erosivo es la escorrentía (en cuanto a volumen
transportado), y que además ésta es controlada por la saturación del suelo, los
detractores de la metodología opinan que al tratarse de un suelo sometido a riego,
la saturación es más fácil de alcanzar en comparación a un suelo seco. Lo anterior
redundaría en un mayor coeficiente de erosión. Si a esta situación se suma el hecho
de que el Valle de Quillota se encuentra en el área de influencia del “Fenómeno del
Niño”, que aporta años con un aumento anormal de la pluviometría, cabría esperar
lluvias intensas que provoquen alta escorrentía (CISTERNAS, 2003a), y por ende,
alta erosión.
En el interior de los camellones ocurre una acumulación de agua en la parte baja,
por descenso gravitacional del agua de riego, produciendo problemas por exceso de
agua en las raíces de las plantas. Paralelamente, el agua de riego aporta sales
sobre los camellones, y como éstos están diseñados para evacuar rápidamente el
32
agua de las lluvias, se impide su lavado por parte de las precipitaciones. De esta
forma, se produce la salinización de los camellones, con un efecto debilitador sobre
los paltos (ARCE, 2003; ARCE, 2004).
Finalmente, se arguyen los efectos ambientales generados fuera del huerto, es decir
la exportación de secuelas. Durante el invierno del 2002, cuando la región fue
afectada por inusuales lluvias intensas, se observaron importantes daños sobre la
infraestructura; erosión de caminos, colmatación de tranques, derrumbes, etc.
(CISTERNAS, 2002 y CISTERNAS, 2003a). Paralelamente, buenos suelos ubicados
aguas abajo de los huertos con camellones fueron sepultados por el material
inorgánico exportado desde más arriba. Usualmente los suelos de fondo de valle
son más fértiles, sin embargo, pierden sus características cuando reciben materiales
inorgánicos desde las zonas más altas. Otra secuela debatida, es la influencia que
tienen las aguas de escorrentía provenientes de los huertos con camellones,
cargadas de nutrientes, sobre la calidad del agua de la cuenca. Es decir, estos
huertos funcionarían como importantes fuentes de contaminación difusa. Es sabido
que la provincia de Quillota tiene serios problemas con la calidad de sus aguas
(potable y de riego) por la presencia de sales disueltas (CONAMA, 2004). En último
lugar, existe una alteración del balance hídrico de la cuenca. Se arguye que al existir
un suelo degradado y además cercano a la saturación (por el riego), disminuiría la
infiltración de las aguas lluvias hacia el subsuelo, promoviéndose la escorrentía
superficial. De este modo, disminuiría el aporte a la napa subterránea. Es importante
destacar que justamente las laderas son los principales captadores del agua
subsuperficial en una cuenca. De lo anterior debiera esperarse una disminución neta
del nivel freático de las áreas afectadas.
Como consecuencia de todos los efectos planteados anteriormente, CISTERNAS
(2003b) advierte sobre el peligro para las exportaciones ante una eventual
acusación de dumping ambiental por parte de mercados sensibles al tema
ambiental.
33
3. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. Área de Estudio:
El experimento se realizó durante el invierno del año 2004, entre los meses de junio
y septiembre, en la Localidad de San Pedro, sector El Cajón, comuna de Quillota, en
la provincia del mismo nombre, región de Valparaíso, latitud 32°57’38” S, longitud
71°14’48” W, ubicado hacia la vertiente occidental de la cordillera de la Costa. Esta
zona presenta, de acuerdo a la clasificación de Köppen, a un clima templado de
verano seco y larga estación de sequía. Las precipitaciones se presentan
acumuladas en los meses invernales, y particularmente en los de mayo, junio, julio y
agosto, siendo de naturaleza ciclonal (GASTÓ, GALLARDO y CONTRERAS, 1988).
El régimen hídrico presenta una precipitación media anual de 454 mm, un déficit
hídrico de 952 mm y un periodo seco de ocho meses (SANTIBAÑEZ y URIBE
1990).
Los cerros de la cordillera de la Costa son suelos evolucionados derivados de rocas
graníticas, moderadamente profundos, correspondiendo a la Serie Lo Vásquez
(CIREN, 1997), miembro de la familia franca fina, mixta, térmica de los Ultic
Haploxeralfs (Alfisol). De textura franco arcillo arenosa en la superficie, arcillosa en
profundidad, con un contenido de gravilla de cuarzo que se incrementa junto con la
proximidad de la roca descompuesta, de textura arcillo arenosa. Los materiales se
encuentran bien estructurados en los primeros 40 ó 50 cm y no presentan
estructuras en profundidad. El substrato está constituido por rocas graníticas
descompuestas. La profundidad efectiva del suelo varía entre 50 y 100 cm,
ocupando una posición de cerros en la cordillera de la Costa de la zona Central, con
pendientes dominantes entre 20 a 50% (CIREN, 1997).
La vegetación natural comprende fundamentalmente la formación de estepa donde
predomina el espino (Acacia caven), siendo un entramado más o menos abierto, de
34
árboles y arbustos espinudos, con una cubierta herbácea rica en plantas anuales,
de vida primaveral (GASTO, GALLARDO y CONTRERAS, 1988). En los sectores
mas soleados, que miran al norte se encuentran arbustos como el guayacán,
algarrobo, quillay, molle y otros asociados al espino. En la zona costera se puede
encontrar vegetación asociado a un matorral arbustivo costero formado por especies
como el peumo, boldos, maitenes, junto a hierbas y gramíneas. En las áreas más
húmedas como fondos de quebradas se pueden encontrar litres, quilas, pataguas
(INIA, 2004).
Dentro del área descrita se seleccionó una ladera (Figura 5a), excluida de pastoreo,
exposición norte, 33% de pendiente (determinada con un nivel topográfico), y altitud
216 msnm, 45 m sobre la cota de canal (medido con altímetro). Durante el mes de
mayo del año 2004, se procedió al desmonte y construcción de camellones a favor
de pendiente, dejando un área inalterada (Figura 5b y 5c).
35
FIGURA 5. a) Área de estudio previo a intervención. b) Desmonte y c) construcción
de camellones.
A
B
C
36
3.2. Parcelas de escorrentía:
Se construyeron dos parcelas de escorrentía siguiendo las indicaciones de
HUDSON (2004), contiguas dentro de la ladera, por lo que poseen las mismas
características de ubicación y suelo (Figura 6a). La primera parcela se construyó
sobre camellones desnudos recién construidos (Figura 6b), y la segunda sobre un
área control sin intervención del suelo y cubierta por vegetación nativa (Figura 6c),
con 54% de cobertura arbustiva (determinado por área de copa), constituido
exclusivamente por espino (Acacia caven) y tebo (Trevoa trinerva) y 100% de
cobertura herbácea. Estas presentan una longitud de 28 m por 6 m de ancho,
delimitadas por barreras metálicas de 30 cm de alto. En la parte inferior de la
parcela se instaló un colector metálico, de 6 m de ancho, que recibe la escorrentía
superficial y los sedimentos transportados desde el área de 168 m2.
En el caso de la parcela con camellones, el área corresponde al entrecamellón
limitado a ambos lados por medio camellón, donde la parte más alta corresponde a
la divisoria de aguas, coincidiendo con los bordes metálicos. Debido a que el frente
del colector es plano, el camellón termina un metro antes de este, de manera de
dejar un área de transición.
Al ingresar el agua con sedimentos al colector, ésta se conduce mediante un tubo
hacia un tambor plástico de 200 litros, con una compuerta superior, dispuesto
horizontalmente a nivel sobre una estructura de postes de madera impregnados. La
función de este recipiente es decantar las partículas pesadas que entran al sistema,
como también contener el volumen de escorrentía con sólidos en suspensión. Si la
capacidad de este tambor es sobrepasada, el volumen excedente pasa por un
sistema divisor, consistente en piletas universal de PVC (110 mm x 75 mm x 50 mm
x 40 mm) de una entrada y cinco salidas, fijadas a nivel sobre plataformas de
acrílico a la estructura de postes de madera impregnados. De las cinco salidas, el
flujo de una de ellas es conducido y almacenado en un tambor plástico, que actúa
como acumulador, que se dispone verticalmente al suelo.
37
FIGURA 6. a) Ubicación contigua de tratamientos en la ladera seleccionada. b)
Parcela con camellones, vista desde abajo. c) Parcela control, con cobertura vegetal nativa, vista desde abajo.
A
B
C
38
El agua que fluye por las otras cuatro salidas es descartada. Previendo un alto
volumen de escorrentía en el caso de la parcela con camellones a favor de
pendiente, se dispuso de dos divisores consecutivos, llegando al acumulador 1/25
partes del volumen que rebasa el primer tambor, a diferencia de la parcela control,
con sólo un divisor, por lo que el acumulador recibe 1/5 del volumen del decantador.
El sistema de tambores y divisores poseen tapas para evitar el ingreso de lluvia, y
las conexiones de tuberías se encuentran selladas. La estructura de postes y
recipientes se encuentra en un foso cavado para tal fin, debajo de cada parcela de
escorrentía (Figura 7).
39
FIGURA 7. a) y b) Colector parcela con camellones, vista superior y lateral. c) y d) sistemas de tambores y divisores, vista superior y lateral. Tambor horizontal funciona como un sedimentador, y el tambor vertical como un acumulador, unidos por divisores.
A
D
B
C
40
3.3. Medición parcelas de escorrentía:
La metodología para el muestreo fue adaptada a partir de DA VEIGA y DO PRADO
(1993) de acuerdo al comportamiento que presentaron las parcelas de escorrentía
en terreno. El muestreo de las parcelas se realiza el día siguiente después del
término de la lluvia, el que consiste en:
COLECTOR: Retirar con una espátula los sedimentos húmedos que quedan
en el colector. Si los sedimentos son reducidos, se envasan en una bolsa
previamente rotulada y se llevan a laboratorio para pesar y secar. En el caso
de encontrar demasiados sedimentos, estos se retiran en baldes, pesando
su contenido en una balanza portátil 5000 ± 2 g. Se toman muestras
homogeneizadas de cada uno de ellos, las que se mezclan en una bolsa
previamente rotulada, para llevar a laboratorio. El resto del sedimento se
descarta.
DECANTADOR: Se determina la altura del agua colocando verticalmente
una regla en el centro del tambor, anotando el valor en la plantilla de registro.
Previamente se calibró el tambor en laboratorio, de manera de relacionar
altura de agua en el tambor con su volumen, de manera de obtener una tabla
de equivalencia. Respecto de los sedimentos, dos situaciones pueden
presentarse en este recipiente: 1) contiene sólo agua con pocos sedimentos
en el fondo del tambor, permitiendo una buena homogeneización de la
escorrentía dentro del tambor con agitación manual, 2) contiene agua con
considerable cantidad de sedimentos en el fondo del tambor, no permitiendo
una buena homogeneización manual.
En el primer caso, la escorrentía se homogeneiza bien con una de las
manos, mientras que con la otra, y sin dejar de revolver, se retira una
41
muestra de 1 litro sumergiendo un jarro plástico. La muestra se lleva a
laboratorio en una botella previamente rotulada.
En el segundo caso, tras medir la altura de agua y tomar la muestra
homogeneizada como se describe en el punto anterior, ésta se retira
cuidadosamente con un sifón, eliminándola del sistema. Se mide
nuevamente con la regla, esta vez, la altura de los sedimentos, de tal manera
de sustraerla del volumen de escorrentía medido inicialmente. Se toma una
muestra de los sedimentos homogeneizados en una bolsa previamente
rotulada, pesándola con el resto de los sedimentos que se retiran en baldes,
utilizando una balanza portátil. La muestra es llevada a laboratorio.
DIVISOR(ES): En el caso de que el decantador vea superada su capacidad,
rebasará agua hacia el sistema divisor, y posteriormente, una muestra al
tambor acumulador. Se retira el agua del divisor mediante un sifón,
cuantificando su volumen con un jarro graduado de 1 litro, y posteriormente
se descarta.
ACUMULADOR: Si ha pasado agua con sedimentos al último tambor, ésta se
agita para su homogeneización, se toma una muestra de 1 litro para llevar a
laboratorio, en un botella previamente rotulada, y se determina el volumen
restante con un jarro graduado de 1 litro y con baldes de 9 litros.
El muestreo del sistema de tambores se realiza en el siguiente orden: acumulador,
divisor 2 (parcela con camellones), decantador, divisor 1. Esto debido a que en la
agitación necesaria para la homogeneización transfiere agua al recipiente siguiente.
Tras la toma de muestras debe limpiarse el colector, tambores y divisores, utilizando
para ello agua de los mismos tambores almacenada al comienzo del muestreo. Es
necesario verificar si los tambores y divisores están en nivel, revisar las uniones de
tuberías y verificar que todos los recipientes queden debidamente tapados.
42
3.4. Análisis de laboratorio:
Las muestras recolectadas en campo fueron llevadas al laboratorio de suelos de la
Facultad de Agronomía PUCV para determinar su peso seco.
AGUA: Las botellas con agua son agitadas para resuspender los sedimentos, con
una pipeta de aforo de 100 ml se toman dos submuestras, que en vasos
precipitados previamente pesados en balanza 4000 ± 0,01 g, son llevadas a estufa a
105 °C para evaporar el agua. Después de dos días, los vasos son sacados de la
estufa, enfriados a temperatura ambiente y pesados, registrando el peso final del
vaso más los sedimentos.
SEDIMENTOS: Las bolsas con las muestras son homogeneizadas mediante el
manipuleo, para luego depositar 100 g en un vaso precipitado previamente pesado.
Luego el vaso se lleva a estufa a 105 °C por un mínimo de dos días, o hasta que
alcance peso estable. Posteriormente se enfría el vaso a temperatura ambiente y se
registra el peso final del sedimento seco más el peso del vaso.
3.5. Determinación de escorrentía:
La medición de la escorrentía diferirá levemente entre la parcela con camellones
respecto de la parcela control, debido a que la primera posee dos divisores
consecutivos.
CAMELLONES: corresponde al agua contenida en el tambor decantador,
equivalente al agua libre sobre los sedimentos, más el agua contenida en ellos,
determinada por el peso seco de los últimos. A este valor se agrega el volumen
contenido en el primer divisor, el agua del segundo divisor multiplicado por cinco, y
el agua del tambor acumulador multiplicado por veinticinco.
43
CONTROL: equivale al agua contenida en el tambor decantador, más el volumen de
agua del único divisor y el volumen de agua contenido en el tambor acumulador
multiplicado por cinco.
En ambos casos, el colector no posee tapa, por lo que ingresa al sistema de
tambores una fracción de lluvia directa. Para corregir este efecto, se sustrae el
volumen correspondiente, calculado por los mm de agua caída (determinada por
estación meteorológica ubicada en el predio), multiplicado por el área del colector,
equivalente a 1,65 m2.
Finalmente, los resultados son expresados como metros cúbicos de agua por
hectárea (m3/ha).
3.6. Determinación de erosión:
La erosión se cuantifica como la sumatoria del peso seco de los sedimentos
recolectados desde el colector, el peso seco de los sedimentos precipitados en el
tambor decantador, y el peso seco de los sedimentos contenidos en suspensión en
todo el volumen escurrido. Finalmente, los resultados son expresados como
toneladas de suelo perdido por hectárea (t/ha).
3.7. Registro pluviométrico:
Dada la necesidad de conocer el volumen de las precipitaciones, su intensidad y
duración, para facilitar la interpretación de los datos recopilados en las parcelas, se
instaló una estación meteorológica automática, marca Delta-T, modelo DL-2, la que
se ubicó próxima a las parcelas de escorrentía, dentro del predio.
44
La estación fue configurada para tomar mediciones cada diez minutos, tanto de
precipitaciones, temperatura, humedad relativa, dirección y velocidad del viento,
radiación y presión. Después de cada lluvia, y junto con el muestreo de las parcelas,
se descargaron los datos almacenados en la estación meteorológica, con un
computador portátil. En base a estos datos se confeccionaron los cuadros y figuras
con los perfiles pluviométricos expuestos en el capítulo de resultados.
45
4. PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
4.1. Precipitaciones y escorrentía:
La estación meteorológica instalada en el predio registró 15 eventos de
precipitaciones para el periodo invernal. Diez de ellas superan la clasificación de
trazas (0,2 mm). En el Cuadro 2 se exponen los datos recopilados y se indican las
lluvias que produjeron (+) y no produjeron (-) escorrentía.
CUADRO 2. Registro pluviométrico invernal en el área de estudio
ppEVENTO
días mm1 22/06/2004 22/06/2004 3 1,2 -2 26/06/2004 26/06/2004 4 0,2 -3 29/06/2004 29/06/2004 3 0,2 -4 12/07/2004 13/07/2004 14 47,4 +5 15/07/2004 15/07/2004 2 0,2 -6 20/07/2004 21/07/2004 6 23,6 +7 22/07/2004 22/07/2004 1 1,0 -8 27/07/2004 27/07/2004 5 30,0 +9 29/07/2004 29/07/2004 2 0,2 -
10 01/08/2004 01/08/2004 3 0,8 -11 02/08/2004 04/08/2004 3 97,4 +12 14/08/2004 14/08/2004 10 1,6 -13 24/08/2004 24/08/2004 10 0,2 -14 04/09/2004 04/09/2004 21 12,2 -15 06/09/2004 06/09/2004 2 6,0 -
N° FECHA INICIO
FECHA TERMINO ESCORRENTÍAINTERVALO
PRECIPITACIONES
Las precipitaciones registradas en el periodo del ensayo equivalen a 222,2 mm,
correspondiendo al 57% de valor anual caído en el año 2004 para la zona de
Quillota (389,7 mm). De las quince precipitaciones, sólo cuatro causaron escorrentía
superficial, presentándose en aquellas mayores a 23,6 mm, totalizando en conjunto
198,4 mm. La mayor precipitación que no generó escorrentía es la caída el 4 de
46
septiembre (12,2 mm), lo que puede deberse a la ausencia de lluvias de
consideración en los 41 días previos, encontrando un suelo más bien seco. A esto
se sumaría la tardía protección de la cobertura herbácea desarrollada sobre el
camellón (proveniente de las semillas que quedaron sepultadas), donde su
crecimiento se vio marcadamente favorecido hacia el final del periodo, debido a
mejores condiciones de temperatura. En tanto, en el entrecamellón el poblamiento
vegetal fue más bien escaso.
En el Cuadro 3 se presentan los valores de escorrentía alcanzados en cada
tratamiento, el porcentaje de escorrentía respecto de la precipitación total, y el factor
en el cual la escorrentía del camellón superó la registrada en la parcela control
(Camellón/Control).
CUADRO 3. Escorrentía registrada, expresada en m3/ha, porcentaje y la relación entre ambos tratamientos.
FECHAm3/ha % m3/ha %
13/07/2004 2,55 0,54 7,48 1,58 321/07/2004 0,01 0,01 7,31 3,10 50927/07/2004 0,05 0,02 13,30 4,43 27904/08/2004 1,36 0,14 > 311,09 > 31,99 > 228
TOTAL 3,97 > 340,08 > 86
CONTROL CAMELLONESCORRENTÍA
Camellón/Control
20 500
En el cuadro anterior queda de manifiesto la diferencia en la magnitud de la
escorrentía producida en la parcela control respecto de aquella con camellones,
coincidiendo con lo descrito por TOY, FOSTER y RENARD (2002), respecto de la
menor capacidad de infiltración de horizontes inferiores, los que quedan expuestos
al construir el camellón. Similar efecto encontraron RODRIGUEZ, RUZ,
VALENZUELA y BELMAR (2004) en suelos labrados. La parcela control presenta un
rango entre 0,01 a 2,55 m3/ha, en tanto que la parcela con camellones comienza en
7,31 y sobrepasa los 311,09 m3/ha. La última medición equivale al 91% de la
escorrentía observada en el periodo, evento en el que se sobrepasó la capacidad de
47
almacenamiento de los tambores, por lo que éste valor representa sólo una
referencia de la magnitud que puede alcanzar la escorrentía en el sistema de
camellones. Por otro lado, para valores muy bajos de escorrentía en la parcela
control, como lo sucedido el 21 de junio, la parcela con camellones registró un valor
500 veces mayor. Sin embargo, en términos generales, la escorrentía total del
periodo invernal para la temporada de medición en el sistema de camellones fue 86
veces mayor a la condición de ladera con vegetación natural. Debido al uso de esta
metodología, se dejó de incorporar al suelo más de 336 m3/ha, equivalente al 15 %
de las precipitaciones invernales.
En la Figura 8 se grafica la relación entre precipitación y escorrentía. Se observa
que en ambas parcelas, las tres últimas lluvias presentan una directa relación entre
la magnitud de la precipitación y el volumen de escorrentía registrada. Sin embargo,
éste patrón no es identificable en la primera lluvia para ambos tratamientos. Este
comportamiento puede explicarse debido a un periodo de 24 días sin precipitaciones
de consideración antes de la primera lluvia que registró escorrentía, lo que permitió
al suelo estar lejos de su punto de saturación.
Otro factor que explicaría este comportamiento, es el distanciamiento entre
precipitaciones que causaron escorrentía, que fue de seis a ocho días,
distribuyéndose en tan sólo cuatro semanas, manteniendo el suelo húmedo y
saturándose prontamente ante cada evento de precipitación.
Una segunda explicación la entrega la intensidad y duración de la lluvia, la que es
presentada en el Cuadro 4 y Figura 9.
48
CUADRO 4. Pluviometría, duración e intensidad de cada evento de precipitación generador de escorrentía.
INTENSIDAD INTENSIDADFECHA pp DURACION PROMEDIO MAX 10 min
mm Horas mm/hr mm/hr13/07/2004 47,40 26,50 1,8 16,8021/07/2004 23,60 9,83 2,4 7,2027/07/2004 30,00 20,67 1,5 12,0004/08/2004 97,40 54,33 1,8 13,20
PRECIPITACIONES
49
CONTROL
0
30
60
90
120
13/07 21/07 27/07 04/08Fecha
pp (m
m)
0,0
1,0
2,0
3,0
Esco
rren
tía (m
3/ha
)
pp Escorrentía
CAMELLÓN
0306090
120
13/07 21/07 27/07 04/08Fecha
pp (m
m)
0100200300400
Esco
rren
tía (m
3/ha
)
pp Escorrentía
FIGURA 8. Precipitación (mm) versus escorrentía (m3/ha) para cada evento.
50
FIGURA 9. Duración e intensidad de las precipitaciones para cada lluvia. La intensidad está expresada como la cantidad de agua caída en 10 minutos.
04-08-2004
0,0
1,0
2,0
3,0
02/0
8
03/0
8
04/0
8
05/0
8
Fecha
mm
/10m
in
27-07-2004
0,0
1,0
2,0
3,0
27/0
7
28/0
7
Fecha
mm
/10m
in13-07-2004
0,0
1,0
2,0
3,0
12/0
7
13/0
7
Fecha
mm
/10m
in21-07-2004
0,0
1,0
2,0
3,0
20/0
7
21/0
7
22/0
7
Fecha
mm
/10m
in
51
La primera lluvia que registra escorrentía presenta el segundo lugar en importancia
respecto de la pluviometría, duración e intensidad promedio. Sin embargo, posee la
mayor intensidad máxima en 10 minutos (expresada en mm/hr), lo que podría
superar la velocidad de infiltración del suelo. Esto explicaría el mayor porcentaje de
escorrentía registrado en la parcela control, pero no explica el comportamiento de la
parcela con camellones ante la misma lluvia. En este caso, la baja escorrentía
puede deberse a la alta porosidad inicial del suelo, que fue disgregado en la
construcción de los camellones, permitiendo una alta velocidad de infiltración y baja
escorrentía al comienzo del periodo de lluvias, lo anterior concuerda con lo descrito
por MORGAN (1997), respecto de la velocidad de infiltración y la porosidad del
suelo. Sin embargo, este efecto se pierde progresivamente, ya que el porcentaje de
escorrentía se incrementó en el tiempo, pudiendo deberse a un encostramiento
superficial y compactación del camellón, consecuencia conocida del suelo labrado y
desprovisto de cobertura tras la acción de las lluvias (GIASSON, 2004).
4.2. Erosión y escorrentía:
En el Cuadro 5 se presentan los valores de erosión alcanzados en cada tratamiento
y el factor en el cual el camellón superó lo registrado en la parcela control
(Camellón/Control).
CUADRO 5. Erosión registrada en cada tratamiento y la relación entre ambos tratamientos.
FECHA CONTROL CAMELLÓNt/ha t/ha
13/07/2004 0,02 1,03 6121/07/2004 0,00 0,08 4427/07/2004 0,00 1,11 23704/08/2004 0,01 > 17,20 > 2096
TOTAL 0,03 > 19,42 > 647
EROSIÓN
Camellón/Control
52
Claramente la erosión se presenta en la parcela con camellón, presentando un
rango entre 0,08 y mayor a 17,20 t/ha, alcanzando valores hasta 2.000 veces mayor
a lo ocurrido en la parcela control para el mismo evento. Por el contrario, en la
parcela control la erosión es prácticamente nula.
Al igual que en el caso de la escorrentía, la erosión medida en la última lluvia,
representa un nivel de referencia debido a la pérdida de sedimentos en suspensión
ocurrida al sobrepasarse la capacidad de almacenamiento de escorrentía del tambor
acumulador en la parcela con camellones.
A nivel general, durante el invierno del año 2004 se perdieron 19,4 toneladas de
suelo por hectárea debido al uso de camellones a favor de la pendiente. Si se
considera la densidad aparente del suelo tipo serie Lo Vásquez (1,6 g/cm3), la
pérdida de suelo equivale a 1,2 cm de espesor en el horizonte superficial. Un suelo
disgregado y de alta porosidad, como inicialmente se presenta el camellón,
presentará una densidad aparente menor, por lo que el espesor de la capa removida
desde el montículo de tierra puede considerarse mayor al valor propuesto.
En términos generales, desde un área con camellones a favor de pendiente, se
pierde 650 veces más suelo que desde un área no intervenida con vegetación
natural.
En la Figura 10 se presenta la relación entre la escorrentía superficial y la erosión
registrada en cada tratamiento.
53
CONTROL
0,0
1,0
2,0
3,0
13/07 21/07 27/07 04/08Fecha
Esco
rren
tía
(m3/
ha)
0,00
0,08
0,17
0,25
Eros
ión
(t/ha
)
Erosión Escorrentía
CAMELLÓN
0
100
200
300
13/07 21/07 27/07 04/08Fecha
Esco
rren
tía
(m3/
ha)
0
10
20
Eros
ión
(t/ha
)
Erosión Escorrentía
FIGURA 10: Relación entre escurrimiento superficial y pérdida de suelo en los
diferentes tratamientos.
54
En la parcela control se identifican dos eventos de precipitaciones con alta
escorrentía, sin embargo, los montos de erosión se mantienen cercanos a cero. El
mayor valor de erosión, ocurrido en la primera lluvia, puede explicarse por la alta
escorrentía que presentó el control en aquel evento, como también a la perturbación
en el suelo ejercida en la construcción de las parcelas. Respecto del segundo y
tercer evento, tanto la escorrentía como la erosión son prácticamente nulas.
Por el contrario, la parcela con camellones registra mayores valores de escorrentía y
erosión, situación esperada según la experiencia desarrollada por RODRIGUEZ,
RUZ, VALENZUELA y BELMAR (2004) en suelos labrados. Como una excepción,
destaca la segunda lluvia por el bajo valor de erosión respecto de la escorrentía.
Ésta presenta una escorrentía similar a la ocurrida en la precipitación anterior, pero
su corta duración y baja intensidad se traduciría en una menor erosividad. Es decir,
la lluvia no tendría la suficiente energía cinética para desagrupar las partículas de
suelo desde los agregados, lo que impediría su transporte por la escorrentía.
En esta parcela destaca la erosión del último evento, donde se concentró el 89% de
la erosión total registrada. Ésta se debe a la intensidad del evento (segundo valor
más alto registrado) que desprendió las partículas del suelo, y la mayor duración de
la lluvia, causando un gran volumen de escorrentía.
En la parcela con camellones se observan “pedestales de erosión”, indicadores de
erosión por saltación y flujo laminar, preferentemente en el talud del camellón, como
también surcos (erosión en surcos), especialmente concentrados en el
entrecamellón, lo que evidencia la acumulación de escorrentía procedente del
camellón coincidiendo con lo descrito por PORTA, LÓPEZ-ACEVEDO y ROQUERO
(1993). Por el contrario, en la parcela control, no se observan indicadores de
erosión.
55
4.3. Consideraciones finales:
La parcela con camellones registró alta escorrentía transportando abundantes
sedimentos, en tanto que la parcela control presentó baja escorrentía y escasos
sedimentos. Lo anterior repercute en la calidad de agua que llega posteriormente a
los distintos componentes del paisaje ubicados bajo las plantaciones (canales de
riego, ríos, plantaciones, poblaciones, etc.).
La gran diferencia en los resultados obtenidos se debe principalmente a dos
razones: i) El camellón presenta un suelo disgregado, lo que facilita la capacidad de
la lluvia para desprender sus partículas. De esta forma, las precipitaciones requieren
menor energía cinética para lograr el mismo efecto de desagregación, ya que la
energía restante fue aportada por la máquina excavadora al construir los
camellones. ii) La cobertura vegetal ejerce un efecto protector del suelo. Evita el
impacto directo de las gotas sobre los agregados, y favorece las propiedades de
infiltración y almacenamiento de agua en el suelo.
Cabe destacar que la zona de Quillota durante el año 2004 presentó una
pluviometría levemente menor al de un año normal, por lo que los resultados
obtenidos en este ensayo son más bien conservadores. Situación contraria podría
esperarse en un año con incidencia del Fenómeno del Niño, donde la pluviometría
se ve acentuada.
Finalmente cabe señalar la necesidad de evaluar la erosión producida en
camellones a favor de la pendiente con un huerto adulto, ya que al poseer mayor
cobertura y un suelo que a través de los años se ha agregado nuevamente, cabría
esperar una reducción de la erosión y escorrentía. Con este fin se plantaron 20
paltos en una nueva parcela adyacente al ensayo descrito, de manera de continuar
las mediciones con el fin de comparar y comprender el comportamiento temporal de
la metodología empleada en la producción frutal de laderas. Los árboles fueron
facilitados por la Estación Experimental de la Facultad de Agronomía PUCV.
56
5. CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos demuestran una pérdida de suelo desde los camellones
cercana a 650 veces más respecto de un área inalterada y cubierta con vegetación
natural. La pérdida de suelo por efecto de la construcción de camellones durante el
periodo medido equivale a la remoción de una capa homogénea de 1,2 cm.
Respecto de la escorrentía, ésta se incrementa 90 veces en el área con camellones
respecto de un área sin intervención.
Algunas precipitaciones registradas generaron escorrentía y erosión sobre suelos
con camellones. Las lluvias que lo produjeron se concentraron en el mes de julio y
agosto.
Los mayores efectos de erosión y escorrentía en la parcela con camellones se
concentraron en un sólo evento, correspondiendo a la máxima precipitación del
periodo.
57
6. RESUMEN
Durante la última década se ha extendido el cultivo del palto (Persea americana) debido a su alta rentabilidad. Esta expansión ha llevado a utilizar suelos marginales de laderas de cerros, tradicionalmente considerados no aptos para el cultivo, implementando metodologías para aumentar la profundidad del suelo y evacuar rápidamente el agua lluvia, evitando la saturación del suelo que produce asfixia radical. La metodología más utilizada es el camellón a favor de pendiente, ampliamente cuestionado debido a la erosión que se produciría al exponer suelo desnudo y disgregado al bombardeo de las lluvias y encauzar la escorrentía en el entrecamellón. Sin embargo, en la actualidad no existen estudios que cuantifiquen el efecto sobre el suelo que genera el establecimiento de camellones a favor de la pendiente. Ante este desconocimiento es imposible afirmar la existencia de erosión y su magnitud. La carencia de esta evaluación impide establecer la viabilidad ambiental de esta práctica, como también la necesidad de establecer medidas de mitigación o control. Para determinar los montos de erosión y escorrentía generados en camellones a favor de pendiente, se establecieron dos parcelas de escorrentía, una con camellones desnudos recién construidos y otra área control, con vegetación nativa, realizando mediciones tras cada lluvia durante los meses de invierno del 2004. Los resultados obtenidos demuestran una pérdida de suelo desde los camellones cercana a 650 veces más respecto de un área inalterada y cubierta con vegetación natural, con valores de 19,4 y 0,03 toneladas por hectárea, respectivamente. La pérdida de suelo en camellones durante el periodo medido equivale a la remoción de una capa homogénea de 1,2 cm. Respecto de la escorrentía, esta se incrementa 90 veces en el área con camellones respecto de un área sin intervención, con valores de 340 y 4 m3/ha, respectivamente. De las precipitaciones registradas, sólo las mayores a 12,2 mm produjeron escorrentía, concentrándose estos eventos en los meses de julio y agosto. Los mayores efectos se vieron registrados en una sola lluvia, de alta precipitación y duración.
58
7. ABSTRACT In the last decade in Chile, avocado (Persea americana) orchards have greatly extended their productive areas due to the high profitability of this fruit crop. This expansion has included marginal land on hillsides, traditionally considered unsuitable for farming, using techniques to obtain deeper soil and rapid drainage of rainwater to avoid soil saturation and root asphyxiation. The most common technique is to build ridges sloping downhill, which in terms of soil conservation is a questionable practice due to the erosion it could produce by exposing bare, disaggregated soil to the impact of rainfall and by concentrating the runoff between ridges. To date, experimental studies do not exist that quantify the effects on the soil using this type of cultivation on hillsides. With this lack of knowledge it is not possible to affirm the existence or magnitude of the soil erosion. The lack of this type of information also makes it impossible to determine either the environmental viability of this technique or if erosion mitigation or control practices are necessary. To quantify the erosion and runoff generated by these ridges, two runoff plots were studied: one plot with recently formed ridges sloping downhill, and a control plot with native vegetation, where erosion and runoff were measured after every rainfall event during the winter months of 2004. Erosion from the ridges was about 650 times greater than from the native vegetation control areas, with 19.4 and 0.03 tons per hectare, respectively. The amount of soil lost from the ridges over this period is equal to the loss of a 1.2 cm thick layer of topsoil. Runoff from the ridges was about 90 times greater than from plots of native vegetation (340 and 4 cubic meters per hectare, respectively). Runoff was produced only by rainfalls greater than 12.2 mm, and was concentrated in July and August (winter in the southern hemisphere). The highest erosion and runoff effects in this study were recorded during one particular event of heavy, long-lasting rainfall.
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