Chacra Bandera: Diferenciación de ambientes por productividad y limitantes

La zona de influencia de la Chacra Bandera posee una variabilidad ambiental que, por ciertos patrones de comportamiento, permite diferenciar 6 ambientes.

Por: Vigliecca, E.N.¹; Giménez, R.²; Schefer, E.³; Sciarresi, C.⁴ ¹Gerente Técnico de Desarrollo (GTD) Chacra Bandera, SistemaChacras, Aapresid.² Grupo de Estudios Ambientales IMASL-CONICET, Depto.Geología UNSL.³ Becaria Doctoral, EEA INTA Bandera.⁴ Coordinador Técnico Zonal (CTZ), Sistemas Chacras, Aapresid.

1. Introducción

La zona de influencia de la Chacra Bandera, que abarca cerca de 900.000 has, se caracteriza por su gran variabilidad ambiental compuesta por diferentes tipos de suelos, capacidades de uso, distribución desigual de las precipitaciones, el paisaje y la dinámica de la napa. Conocer estas variables y la manera en que afectan la producción, ayuda a entender la relación suelo-planta-ambiente y, a partir de ella, generar modelos de producción sustentables y económicamente viables.

Aunque los suelos productivos de la zona de la chacra son de buen desarrollo y buena fertilidad física, química y biológica, su uso indiscriminado puede generar un deterioro y pérdida de la capacidad productiva. Asimismo, factores como el comportamiento del agua en la cuenca, pueden modificar las propiedades del suelo y generar procesos erosivos o inundaciones, según la posición en el relieve (altos, bajos o zonas de pendiente); pudiendo de esta manera influir además en la profundidad de la napa. Entender la forma en la que ingresa el agua en la superficie de suelo y su comportamiento en interacción con la napa freática, es de gran importancia para evaluar la respuesta de los cultivos de acuerdo al balance hídrico de la campaña, y así, poder diseñar estrategias para un mejor manejo productivo.

Los factores anteriormente mencionados, entre otros, afectan la producción agropecuaria impactando de manera positiva o negativa en los cultivos. Una forma de medir este impacto, es mediante el uso de información satelital, como son los índices espectrales de vegetación NDVI, EVI, SAVI, entre otros. Los índices de vegetación y sus combinaciones, permiten exacerbar las diferencias en los patrones espacio-temporales de reflectancia de diferentes coberturas, posibilitando analizar el efecto de usos y manejos del suelo sobre los cultivos (Díaz García-Cervigón, 2015). El índice NDVI se basa en el comportamiento radiométrico de la vegetación, relacionado con la actividad fotosintética y la estructura foliar de las plantas, siendo un estimador de la condición y cobertura de los cultivos (Díaz García-Cervigón, 2015). El análisis de esta información es una herramienta más que contribuye al estudio de las limitaciones de las diferentes subregiones que componen la zona de influencia la Chacra.

En el presente artículo se presentará una caracterización ambiental de la zona de influencia de la Chacra Bandera (departamentos de Belgrano y Taboada) en función de su productividad y limitantes. Adicionalmente, se desarrollarán criterios adoptados para esta caracterización, en base a suelos, precipitaciones, topografía, hidrología e índice diferencial de vegetación normalizado (NDVI).

2. Materiales y métodos

La caracterización fue realizada para los departamentos Belgrano y Taboada, ubicados al sureste de la provincia de Santiago del Estero (zona de influencia de la Chacra Bandera). Para el comienzo de la caracterización, la Ing. Agr. Lidia Amanda Vizgarra perteneciente al área de suelos de la EEA INTA Quimilí nos facilitó el mapa de las series de suelo de los departamentos Belgrano y Taboada a una escala de 1:250.000 (Figura 1).

Adicionalmente, para el estudio del relieve, se utilizó un Modelo Digital de Elevación (DEM), con un sistema de proyección GCS- WGS-1984 y una resolución espacial de 30m x 30m. Para el análisis y visualización del relieve se utilizó el software ArcGis 10.6 y su extensión ArcScene, la cual, permite la representación en 3D del DEM, para una mejor visualización del relieve. A partir del DEM mencionado, se realizó un estudio de la superficie del terreno generando capas de curvas de nivel, dirección y acumulación del flujo del agua. Como resultado, se delineó la red hídrica de drenaje con la cual se determinaron los órdenes primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios de drenaje, según la clasificación de Horton-Strahler. La misma, asume que los escurrimientos menores de primer orden, al unirse, generan escurrimientos de segundo orden, y a medida que convergen generan órdenes crecientes, los cuales llevan un mayor caudal.

A partir del DEM y de las redes de drenaje, se delimitaron las subcuencas que atraviesan los departamentos Belgrano y Taboada con herramientas SIG. Esto se logró ubicando puntos de salida de cuencas en cada escurrimiento de orden mayor a 4, en los ingresos al río, o al fin de los departamentos Belgrano y Taboada.

Paralelamente, se realizó el análisis de imágenes satelitales para determinar ambientes regionales donde se evaluaron imágenes (NDVI, EVI, SAVI, entre otros) de años con condiciones contrastantes de humedad (años húmedos, medios y secos), para delimitar zonas con mayor o menor producción, en relación a la capacidad productiva de los suelos. Las imágenes satelitales utilizadas provinieron de los sensores OLI de Landsat 8 para el análisis de la campaña 2015, mientras que para las campañas 2016, 2017 y 2019 se usaron imágenes del sensor MSI de Sentinel 2A. El periodo evaluado fue de febrero a abril, entre mediados y fin de la estación lluviosa, cuando los cultivos predominantes transitan fases reproductivas y se encuentran mayormente en cobertura completa, haciendo representativos los índices utilizados.

3. Resultados

3.1. Series de suelo.

Las series de suelo que se encuentran dentro de la región de influencia de la Chacra Bandera se muestran en la Figura 1. La cantidad de series intervinientes y sus combinaciones en estas unidades cartográficas, hacen que la complejidad de la zona no permita un único manejo agronómico, sino que cada zona debe ajustarse a las condiciones predisponentes. He allí la necesidad de definir y caracterizar los ambientes de la zona, para conocer sus características y limitaciones que condicionan el manejo.

En general, las series que predominan en cuanto a superficie son Bandera, Añatuya y Juríes (cerca de 615.000 de has. entre fases, complejos y asociaciones), seguido de la serie Tostado, Guardia Escolta y El Simbol (238.000 has. entre fases, complejos y asociaciones).

Las series Bandera, El Haras y Juríes son suelos profundos y bien drenados, con un horizonte superficial oscuro, bien provisto de materia orgánica. Particularmente, la serie Bandera posee una textura franco-arcillo-limoso, El Haras y Juríes son francos-limosos. A pesar de las limitantes climáticas, y en el caso particular de la serie Bandera problemas de hormigueros no salinos (Angueira, C., y otros, INTA, SIGSE), estas series poseen una capacidad de uso III (aptas para la agricultura). Adicionalmente, las series Bandera y Juríes pueden presentar concreciones calcáreas a partir del metro, las cuales, en abundancia, pueden generar impedimentos físicos a la raíz (Bonadeo et al., 2019). Además, la serie Bandera hacia el Río Salado posee una fase imperfectamente drenada, donde los suelos presatelitales síntomas de hidromorfismo visualizados con moteados escasos en el perfil (Angueira, C., y otros, INTA, SIGSE). Es por ello que, estas series, necesitan de un manejo específico para evitar el ascenso de sales en superficie.

Figura 1 Series de suelos que componen los departamentos Belgrano y Gral. Taboada, y los establecimientos de la Chacra Bandera.

Por otro lado, la serie Añatuya posee suelos poco profundos, con poco desarrollo, y medio a bajo contenido de materia orgánica. A partir de los 40 cm posee menor estructura, tendiendo de bloques angulares a una estructura masiva cercano a los 78 cm. Cuenta con la presencia del horizonte C cálcico a partir de los 78 cm (Angueira, C., y otros, INTA, SIGSE). Esta serie se encuentra en combinación con Miel de Palo en algunas zonas, cuyas características son muy parecidas en suelos a la serie Añatuya, diferenciándose en su tendencia a suelos alcalinos. Sus limitaciones principales son climáticas y de salinidad, haciendo que estos suelos tengan aptitud ganadera (Angueira, C., y otros, INTA, SIGSE).

El complejo aluvial salino alcalino del río Salado son áreas que integran suelos del plano aluvial del río Salado y de antiguos bañados. La pendiente varía entre 0 y 1%. Los suelos de este complejo, desarrollados sobre materiales aluviales, están algo evolucionados genéticamente, por ello, en algunos lugares, se distinguen horizontes más o menos bien expresados. Algunos presentan el horizonte superficial engrosado por el aporte de material de lugares algo más altos. Se inundan periódicamente y pueden permanecer así grandes sectores por varios meses.

La serie El simbol comprende áreas bajas próximas al río Salado, con suelos fuertemente salinos con más de 40 mmhos/cm de conductividad, dentro de los 75 cm de profundidad. Poseen ph ácido en superficie y básico a partir de los 20 cm, llegando a valores de 8,8 en los horizontes más profundos. Limitaciones de drenaje pobre, y fuerte salinidad y alcalinidad restringen sus posibilidades de aprovechamiento (Angueira, C., y otros, INTA, SIGSE).

La serie Tostado está distribuida en la llanura próxima al límite entre las provincias de Santiago del Estero y Santa Fe. En esta última, los perfiles están mejor expresados y ampliamente difundidos. Son suelos bien desarrollados que se localizan en micro depresiones y que, algunas veces, pueden encharcarse. La capa superficial es profunda, oscura, bien provista de materia orgánica; sigue un potente horizonte arcilloso y, alrededor del metro, se observan signos de hidromorfismo con algunos moteados y pocas concreciones de hierro y manganeso (Angueira, C., y otros, INTA, SIGSE). Esta serie, en ocasiones, se combina con Guardia Escolta, en unidades con micro elevaciones, que posee horizontes algo lixiviados (lavado), que tienen características de A2 y espesores variables, muchas veces de tan sólo algunos centímetros. Las limitaciones de estas dos series son su hidromorfismo y su ph ácido, que adopta valores de 6 desde la superficie hacia la profundidad (Angueira, C., y otros, INTA, SIGSE).

Como se describió anteriormente, los suelos poseen una capacidad productiva que apunta a un manejo agrícola en aquellos que sean profundos, con buen contenido de materia orgánica, y con menores riesgos de salinización y/o sodificación, como es el caso de la Serie Bandera, Tostado, Juríes y El Haras. La serie Añatuya posee limitaciones principalmente en la profundidad de sus suelos, y por el otro lado, El Simbol, Guardia Escolta y complejo aluvial salino alcalino del río Salado, poseen una aptitud ganadera por su menor profundidad, existencias de horizontes A2 pocos desarrollados, y valores de salinidad y/o sodicidad altos, que limitan la actividad agrícola. Sin embargo, es importante destacar que en algunas situaciones las limitantes no son tan extremas, permitiendo planteos agrícolas ajustados al mejoramiento del ambiente.

Los suelos poseen una capacidad productiva que apunta a un manejo agrícola en aquellos que sean profundos, con buen contenido de materia orgánica, y con menores riesgos de salinización y/o sodificación, como es el caso de la Serie Bandera, Tostado, Juríes y El Haras

3.2. Red hídrica

En la Figura 2a, pueden observarse los órdenes de drenaje y los límites de los campos que conforman la Chacra. A partir de la red de drenaje, se obtuvieron las siguientes subcuencas que componen los departamentos Belgrano y Taboada (Figura 2b). Las subcuencas que poseen una mayor superficie de aporte a las zonas bajas, son las que se encuentran al norte y sur de Bandera (naranja, rojo y verde). El orden de sus escurrimientos son los mayores (3 y 4), y son los que generalmente poseen mayores inconvenientes en periodos húmedos por los volúmenes de agua que manejan.

Figura 2 a) Órdenes de drenaje y los límites de los campos que conforman la Chacra. Los colores más oscuros implican menor caudal conducido y por lo tanto menor orden (1, 2 y 3) y los colores más claros órdenes de mayores rangos (4 y 5), con mayores volúmenes de agua; b) Subcuencas que conforman los departamentos Belgrano y Taboada.

La zona en estudio posee una precipitación histórica promedio de 793 mm (Fuente: Wybe Udema, registro histórico desde el año 1970), pero en los últimos 7 años tuvo registros medios mayores a 1000 mm anuales, llegando a extremos en 2015 (1180 mm) y 2019 (1320 mm) (Figura 3). Esto generó anegamientos en amplias zonas y localidades, afectando la calidad de vida de sus habitantes y la economía local. En una gran parte de la región, la escasa pendiente (menor al 0,5%) limita la escorrentía de los excesos hídricos favoreciendo el ascenso freático en la mayor parte del paisaje, con un proceso acentuado en las épocas de mayores precipitaciones. Se limita así el drenaje profundo de los excesos, que queda condicionado el escurrimiento en superficie por la vía natural o artificial.

Adicionalmente a la problemática del aumento en las precipitaciones en los últimos 7 años, se agrega una distribución concéntrica de las isohietas hacia el este y noreste del departamento Belgrano y Taboada, lo que le da a esa zona una mayor probabilidad de recarga del perfil y posibles anegamientos en años muy húmedos. En años secos, esta zona puede verse favorecida por una mayor disponibilidad hídrica.

3.3. Análisis multitemporal de imágenes satelitales: años secos y años húmedos

Para el análisis multitemporal, se consideraron años que significaran situaciones contrastantes y situaciones cercanas a la media, es decir, años muy secos (campaña 2010/2011), años medios (2016/2017) y años con precipitaciones excesivas (2014/2015 y 2018/2019). En la Figura 3 se presentan las lluvias previas a los períodos considerados para el análisis satelital.

Figura 3 Distribución de lluvias anteriores y posteriores al periodo analizado mediante imágenes satelitales. 1: año seco (706 mm), 2: año cercano a la media (943 mm), 3: año húmedo (1318 mm), 4: año muy húmedo (1411 mm).

Año seco y medio

A continuación, se presenta el índice NDVI de un año seco (referencia 1, Figura 3), donde previo a dicho periodo hubo una acumulación de julio a abril de 670 mm, seguido de la situación de un año medio (referencia 1, Figura 3).

En la Figura 4 se puede observar cómo existen zonas con predominancia de colores rojos y naranjas (vegetación rala o en mal estado), zonas de amarillos y verdes (vegetación normal a sana) y zonas de verdes intensos (vegetación vigorosa). La distribución es similar en ambos años, existiendo un menor índice NDVI hacia los bordes (localidades de Guardia Escolta, Pinto, Añatuya, 4 Bocas y El Colorado) y para el año más seco, y un mayor índice al centro (norte y sur de Bandera y la zona cercana a Juríes) y al aumentar la disponibilidad hídrica. El cambio de NDVI de las zonas más afectadas en un año seco hacia tonalidades más verdosas en años de mayores precipitaciones indica que esa zona posee “capacidad buffer” para atenuar balances hídricos negativos pero puede generar un problema con balances hídricos muy positivos. Hacia el oeste existe una menor disponibilidad hídrica y hacia el sureste y los márgenes del Salado, hay problemas de salinidad y anegamiento.

Figura 4 a) NDVI al 04/02/2011 situación seca, 670 mm anuales acumulados. - b) NDVI al 30/04/2017 Situación media, 974 mm anuales acumulados.

Años húmedos

El análisis de los años húmedos y muy húmedos, nos permite observar qué zonas poseen más problemas de excesos hídricos en periodos de lluvias excesivas, y que, por lo tanto, condicionarán la producción o labores mecánicas en el ciclo de los cultivos. El análisis que se desprende a continuación corresponde al 23 de marzo de 2015 (referencia 3 figura 3), periodo posterior a lluvias acumuladas de 1250 mm, y al 10 de abril de 2019 (referencia 4 figura 3) con lluvias acumuladas de 1323 mm.

En ambas situaciones, los departamentos Belgrano y Taboada sufrieron períodos de anegamiento e inundación tales que complicaron la cosecha de los cultivos estivales y la posterior implantación de los cultivos invernales. Para el estudio, se realizó una combinación de las bandas 4 (rojo), 5 (Infrarrojo cercano) y 6 (infrarrojo de onda corta) de Landsat OLI 8, para contrastar cuerpos de agua con suelo/vegetación (Figura 5a).

Figura 5 a) Falso color proveniente de la combinación de bandas 4, 5 y 6 del satélite Landsat OLI 8, al 20 de marzo de 2015, que resalta los cuerpos de agua; b) Imagen Sentinel 10 de abril de 2019, clasificación supervisada para identificación de cuerpos de agua, suelo desnudo, vegetación vigorosa y vegetación poco vigorosa.

Como se puede observar en la Figura 5, los dos períodos analizados generaron anegamientos en diversas zonas. Al sur de Bandera y alrededores de Guardia Escolta, hay presencia de cuerpos de agua coincidente con los desbordes del río (zona Santa Lucía) y con la posición en el relieve (zona más baja de la cuenca). Al norte de Bandera, existe un escurrimiento de gran magnitud (zona La Martona y La Ponderosa), que también sufre de anegamientos por la posición de la napa más cercana a la superficie. También observamos que las zonas menos perjudicadas, que tuvieron un mejor desarrollo en años húmedos como los analizados, son aquellas pertenecientes a las zonas altas del paisaje (zonas altas entre Averías y Añatuya). Estas zonas pudieron recargar su perfil, sin perder producción por anegamientos. Esto le confiere a esta zona, una mayor estabilidad y producción ante años con elevadas precipitaciones.

3.4. Delimitación de ambientes productivo

En base a las variables analizadas anteriormente, tales como, topografía, suelos, red hidrológica, dinámica de napa e imágenes satelitales multitemporales, se definieron para la zona de la Chacra Bandera, 6 ambientes de producción. Los detalles de cada ambiente se encuentran resumidos en la Tabla 1.

Tabla 1: Características generales para cada ambiente delimitado en la región de influencia de la Chacra Bandera.

3. Resultados

Para satisfacer la demanda creciente de alimentos, será necesario intensificar el manejo de los sistemas agropecuarios acompañado, en algunos casos, por un aumento de la superficie cultivada. No obstante, esa intensificación debe estar acompañada de la eficientización de los recursos ecosistémicos para contribuir a un manejo sustentable. Para ello, el conocimiento de los ambientes productivos es fundamental para ajustar prácticas de manejo diferenciales que aseguren un nivel productivo estable, rentable y sostenible.

La zona de influencia de la Chacra Bandera posee evidentemente una variabilidad ambiental que, por ciertos patrones de comportamiento, pueden diferenciarse 6 ambientes. A grandes rasgos, las principales características que hacen a la diferenciación de los mismos es la posición en el paisaje (loma, medio y bajo), dinámica de la red hídrica, el régimen de precipitaciones, la cercanía de la napa freática a la superficie y las características intrínsecas de los suelos (contenido de materia orgánica, salinidad, sodicidad, profundidad y presencia de impedimentos físicos).

La siguiente caracterización de la zona de influencia de la Chacra Bandera nos permite identificar acciones concretas para abordar problemáticas existentes listadas a continuación:

El conocimiento de la posición en el relieve, la dinámica de la red de drenaje a nivel de cuenca, el régimen de precipitaciones y la cercanía de la napa freática a la superficie, es clave para mejorar el balance hídrico de los cultivos y disminuir riesgos de erosión e inundaciones. Esto se logra aumentando la infiltración y consumo de agua en zonas altas y medias del relieve a través de la intensificación en las rotaciones. Consecuentemente, esta práctica disminuirá el acarreo de agua hacia partes más bajas en el relieve evitando así el ascenso de la napa freática, la salinización y sodificación de los suelos. Por otro lado, conocer las características intrínsecas de los suelos nos ayuda a ajustar las prácticas de manejo para cada sitio específico. De esta manera se logra aumentar la productividad de cada sistema contribuyendo a su sostenibilidad.

La definición de estos ambientes se hizo en base a los parámetros descriptos anteriormente, pero debemos entender que al estar tratando con sistemas biológicos y antrópicos, estamos frente a ambientes que son dinámicos. Un cambio consuntivo en el uso del suelo, modificación de los sistemas productivos, condiciones climáticas reinantes, entre otros, podrían cambiar los límites de los ambientes productivos.

La caracterización realizada debe ser complementada y validada con datos a campo. Es por ello que para complementar este trabajo se procederá a realizar mediciones a campo en los distintos establecimientos de los miembros de la Chacra.

Conocer las características intrínsecas de los suelos nos ayuda a ajustar las prácticas de manejo para cada sitio específico

BIBLIOGRAFÍA

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