Tal es la fuerza de la verdad que, como la bondad, se difunde por sí misma. La prisa es hermana de la superficialidad. ALBERT
Primera edición: 2003 Autores:
Edgar Enrique Madero Eyder Daniel Gómez López Marina Sánchez de Prager
Edición realizada con la financiación de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Palmira, y el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural Pronatta. Proyecto UNALP No. 054-99 - Pronatta No. 201763423 "Influencia de prácticas de manejo agroecológico en la sanidad y productividad del cultivo de maracuyá en el Norte del Valle". Ilustraciones Eyder Daniel Gómez López
Editora Marina Sánchez de Prager Redacción Edgar Enrique Madero Eyder Daniel Gómez López Marina Sánchez de Prager
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En la cartilla "El suelo, un sistema vivo" -la primera de esta serie de Cuadernos Ambientales-, se describen los procesos que intervienen en la formación del suelo y algunas consideraciones para su sostenibilidad. Veamos otras características, también muy importantes: Poros de aireación o drenaje.
Composición del suelo Los cuatro constituyentes más importantes del suelo son: los materiales minerales y la materia orgánica (fase sólida), el agua (fase líquida) y el aire (fase gaseosa). La participación de los materiales orgánicos es variable, con un rango que va en general del 1 hasta ~11O% (Figura 1).
Sólidos: materia orgánica.
Sólidos inorgánicos: arcillas, fragmentos de rocas y arenas. Poros capilares de retención (Sólo 20% puede almacenar agua útil a las plantas).
Figura 1. Composición porcentual promedio de los suelos del mundo, en volumen de sus cuatro principales constituyentes.
dio (Na), magnesio (Mg), hierro (Fe), Estas fases influyen en el suministro de nutrientes para las raíces de las plan- , manganeso (Mn), zinc (Zn), y cobre (Cu), entre otros, y.la parte orgánica tas. La fase sólida es el principal depó(materia orgánica) proporciona la prinsito de nutrientes: las partículas inorgácipal reserva de carbono, de nitrógeno nicas o minerales contienen cationes y, en menor proporción, fósforo (P) y tales como potasio (K), calcio (Ca), so-
azufre (S), además de constituir la superficie activa que regula la concentración de los elementos en la solución del suelo. La fase líquida corresponde al agua que un determinado suelo puede almacenar, y la fase gaseosa es el aire que se encuentra depositado en los poros del suelo lue~o que éste ha drenado. Las fases están íntimámente asociadas y regulan el intercambio iónico entre la fase sólida y las otras fases, lo cual ocurre permanentemente. Los elementos o compuestos así compartidos tienden al equilibrio, y los cambios que afectan una fase necesariamente inciden sobre las otras.
le a ese suelo las características de su drenaje interno o permeabilidad (Figura 2).
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l. Precipitación 2. Evapotranspiración 3. Escorrentía 4. Infiltración 5. Retención de agua aprovechable 6. Drenaje interno o permeabilidad 7. Filtración.
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/ Figura 2. El ciclo del agua: pérdidas y . ganancias.
El agua en el suelo Parte del agua que logra ingresar al El manejo del agua es sumamente importante en el desarrollo de un cultisuelo es retenida en los poros capilares vo. Esta llega a la tierra como lluvia, y parte se pierde por evapotranspiraneblina, rocío, nieve o granizo, proceción y por percolación profunda. Esta última da origen a las aguas freáticas. dente de la atmósfera. Tal fenómeno se conoce como precipitación. Así se cumplen los pasos del ciclo del agua y tiene lugar la contabilidad Debemos tener en cuenta que no toda hidrológica, pues como se aprecia, en el agua cae directamente al suelo ya que puede quedar atrapada en el follaje y en . cada paso suceden pérdidas y gananlas ramas. Mucha de ella se escurre a cias que repercuten en la disponibilidad del recurso y en la calidad de vida través de 'la superficie del suelo, lo que se conoce como escorrentía; otra puenuestra y de los cultivos, Cabe recordar que un suelo con buen manejo debe de pasar por los poros del suelo y se conoce como infiltración, confiriéndoconservar una humedad adecuada del
mismo, de acuerdo con las necesidades de las plantas. Se puede afirmar que un suelo productivo, en tierras planas, tiene capacidad para almacenar una lámina cercana a 200 mm (200 lt/m") de agua aprovechable para la vida y las plantas. Estos 200 mm resultan de sacarle el 20% (Figura 1) a un metro de profundidad, así: un metro = 100 cm = 1000 nim x 0.20 = 200 mm de lámina de agua aprovechable. Esta cantidad es suficiente para cubrir las necesidades hídricas de un cultivo de raíces profundas en treinta días de verano. Entonces, la cifra de 200 mm se convierte en un índice de la salud física del suelo. Como este indicador está influenciado por las características ambientales de cada lote en una finca, se requiere hacer el inventario de la pendiente topográfica, la cobertura vegetal, estructura superficial, textura y profundidad del perfil del suelo para poder evaluarlo. Como se ve en la Figura 2, el ciclo del agua está controlado por estas características.
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1. Inclinación de la pendiente Actúa simultáneamente en la actividad del agua y del viento y de acuerdo
con este criterio los terrenos pueden ser planos, inclinados y escarpados. En la Tabla 1 aparece el porcentaje de lluvia efectiva que entra al suelo teniendo en cuenta ese concepto. Tabla 1. Porcentaje de lluvia que entra al suelo por efecto de inclinación de la pendiente. Inclinación
Porcentaje %
Plano sin inclinación .Inclinado Escarpado
100 75 50
2. Cobertura vegetal o uso de la tierra Al hacer la ordenación. de nuestro predio, es importante tenerla en cuenta con el fin de que cada lugar produzca los mayores beneficios' con el menor daño posible. Según este factor, se puede hablar de: bosque natural estratificado, bosque plantado, pastos, cultivos densos, cultivos en hileras, suelo desnudo y, policultivos, entre otros. Su análisis ayuda a buscar soluciones, si son necesarias, y a implementar cambios indispensables en el mejoramiento de la finca. Esta característica puede reducir la entrada de agua al suelo, como se observa en la Tabla 2.
Tabla 2. Porcentaje de agua que entra al suelo por efecto de cobertura vegetal Cobertura
Porcentaje %
Bosque estratificado Pastos bien manejados Bosque plantado en monocultivo Cultivos densos Cultivos en hilera Suelo desnudo
100 100 70 70 50 30
3. Estructura y friabilidad del suelo Para determinar la estructura y friahilidad tome un terrón que le .quepa en la mano, apriételo con los dedos e intente desmenuzado. Si lo desmenuza fácil, se habla de un suelo friable. Con la otra mano recoja
los agregados que desmenuza y observe: ¿Son de diferentes tamaños sin que predomine ninguno? Si es así, el suelo está bien estructurado, de lo contrario, el suelo tendrá poco o nada de estructura. Esta característica se debe analizar en todas las capas del suelo, pero la superficial indicará qué tanta agua pasa y qué tanta escurrirá (Tabla 3). Tabla 3. Porcentaje de agua que entra por efectode la estructura superficial del suelo. Estructura Porcentaje de escorrentía
(%) Bien estructurado y friable Poco estructurado y friable Bien estructurado y firme Poco estructurado y firme
100 70
50 30
4. Textura del suelo Se refiere al porcentaje de arena, limos y arcillas que lo componen. Generalmente los suelos se pueden agrupar en cuatro clases: arenoso,jranco,jranco arcilloso y arcilloso. En los tres primeros predominan las partículas gruesas y medias y en el último las partículas finas como las arcillas. Sobre una pala coloque los agregados y macere hasta llevar el suelo a polvo, ubíquelo en la palma de su mano y agregue agua, lentamente, hágalo barro o masilla; su punto óptimo de humedad es cuando al rodar la masilla sobre las
manos no mancha la piel (para suelos no arenosos). Tome una porción entre los dedos y podrá distinguir tres sensaciones:
por ciento de arcillas, o sea es franco, si puede elaborar un anillo es franco arcilloso y posee hasta un sesenta (60) por ciento de arcillas; si se deja hacer más de un anillo puede tener más del sesenta (60) por ciento de arcillas. El porcentaje de agua que se retiene aparece en la Tabla 4. Tabla 4. Porcentaje de agua retenida por efecto de la textura del suelo Textura
Porcentaje*
Arenoso
30
Franco
70
Franco arcilloso
90
Arcilloso
100
(%)
* Con alta pedregosidad o con alta pegajosidad aumenta en 25% el porcentaje de agua que se pierde en el suelo. 1. Los granos más gruesos o de arena se oyen al acercarlos al oído o los percibe al tacto, no los puede moldear fácilmente. 2. Los granos de limas se sienten jabonosos o grasas. 3. Para las partículas de arcilla intente hacer una herradura y un anillo. Si se deja hacer sólo una herradura, el suelo tiene menos de un treinta (30)
5. Profundidad del suelo (perfil) Cada suelo posee una serie de capas u horizontes que se han desarrollado por acción de los agentes de formación a través de1 tiempo, confiriendo características propias respecto a su grado de diferenciación de horizontes, profundidad, espesor de cada capa, contenido de arcilla, materia orgánica y retención de humedad.
Si se elabora un corte en el suelo, generalmente se distinguen tres horizontes fundamentales que se clasifican en orden de profundidad:
raíces de las plantas, el agua y organismos. El agua retenida por esta cualidad se incluye en la Tabla 5.
Tabla 5. Porcentaje de agua retenida por Horizonte A. Se encuentra encima efecto de la profundidad efectiva del suelo y está constituida por la capa vegetal, en ella se acumula la materia orgánica _ Profundidad Porcentaje y generalmente es de color oscuro. (%) efectiva. Contiene el mayor número de raíces 100 Muy profunda vivas y muertas, microorganismos, inProfunda 50-100 sectos y otros animales. Es aquí donde Moderadamente se desarrollan la mayoría de las labo25-50 profunda Superficial 0-25 res agrícolas. Horizonte B. Es la segunda capa del perfil y en ella se acumulan los elementos drenados del horizonte A. Su color es más claro debido a que puede tener menores contenidos de materia orgánica, su profundidad es variable. También se le conoce como subsuelo. Horizonte C. Es la capa más baja del perfil del suelo y generalmente descansa sobre la roca que da origen al suelo o roca madre. Con la ayuda de un metro y unas estacas se marca y mide la profundidad de cada capa, hasta encontrar impedimentos que obstruyan el paso de las raíces. Por ejemplo, roca, piedras, un horizonte capa cementado y, la tabla de agua (nivel freático alto). Con lo anterior se logra identificar la profundidad efectiva del suelo. En otras palabras, hasta dónde pueden llegar fácilmente las ó
6. Color del suelo El color está determinado por la materia orgánica, los· óxidos de hierro y de sílice y los carbonatos de' calcio y de magnesia. El color en algunos casos sirve para indicar varias caracterís-' ticas, por ejemplo, en términos generales el contenido oscuro de los suelos señala el mayor o menor contenido de materia orgánica, de la siguiente manera: negro, mayor 5% de materia orgánica; pardo oscuro, entre el 2.5 y el 5% de materia orgánica y, pardo claro, contenidos menores del 2.5% de materia orgánica. Colores grises, oliva o azulosos indican baja o nula oxidación del hierro y se presentan por un mal drenaje y baja o nula aireación. La Figura 3 ilustra la . relación entre color y drenaje del suelo.
Encharcado
Imperfectamente drenado
Bien drenado
Excelentemente drenado
o ID
~
Colores brillantes
50
Qj.
-o
-g E 100
Color gris opaco
-oCJ
i5 e
.2 e e,
150
Moteados opacos (rojos oscuros, azules, verdes ~.oscuros) ----.:::::::: >_~~---<:::: --~-_--~--~---~-~
200 ~
Colores del suelo Línea representativa de la tabla de agua Figura 3. Esquema para evaluar la profundidad de la tabla de agua con base en los colores del suelo.
Con la información y discusión de este material en el taller presencial, realice el ejercicio consignado en la Tabla 6 y estime la capacidad de almacenamiento de agua aprovechable en su finca.
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En una finca se tiene un lote inclinado (25%), está cultivado en maíz y posee las siguientes características físicas: • Bien estructurado friable • Franco arcilloso • Muy pegajoso • Con colores de mal drenaje a 50 cm (profundo) Para el cálculo del índice hidrico conviene recordar que cuando decimos por
ejemplo 75%, en decimales, esto corresponde a 0.75,50% a 0.5 y así sucesivamente. Procedamos entonces. . Factor pendiente: 200mm x 0.75 = 150 mm (VerTabla 1). Factor cobertura: 150mm x 0.50= 75 mm (VerTabla 2). Factor estructura: 75mm x 1= 75 mm (VerTabla 3). Factor textura: 75 mm x 0.68 =51 mm (VerTabla 4: dado que el suelo es muy pegajoso, al valor de la tabla -90%- hay que sacarle el 25% y nos da 0.68). Factor profundidad = 51mm x 0.50= 25.5 mm (Ve~Tabla 5). Entonces, el Índice de humedad de 25.5 mm indica muy bajacondición física. Recordemos que el ideal son 200 mmde agua aprovechable. Este es un suelo muy frágil para labores agrícolas y poco productivo.
Tabla 6. Características evaluadas para estimar la capacidad de almacenamiento de agua aprovechable. Nombre del predio Municipio ___________
"_ Vereda
_
Vegetación Topografía -
Horizontes o capas
I
1
2
3
4
5
Espesor Color Estructura Friabilidad Textura Pegajosidad Fragmentos gruesos
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I
I
Se puede evaluar el grado de protección del suelo que hacen los cultivos y su manejo mediante el registro de los rasgos microtopográficos que deja la erosión en la superficie del suelo. Determinando los rasgos de la erosión en los diferentes ~ultivos se puede identificar cuáles son los cultivos y el ma-· nejo más apropiado y conocer también cuáles son inapropiados por el daño superficial que causan. Para esto se ha desarrollado el Índice de protección (íp) que se basa en el porcentaje de aparición de siete rasgos en una longitud de 250 cm. . Se procede así: se toma una cabuya y en ella se marcan 10 segmentos de 25 cm cada uno. Se coloca en el suelo del
lote a evaluar en forma trasversal a la pendiente (Figura 4). Se elabora un registro como el de la Tabla 7 y se toma nota de la presencia de vegetación, terrones originales, terrones erodados, superficies de flujo, presurcos y surcos. Cada que suceda un registro positivo lo marcamos con el númeró 1 y son elementos a sumar. En la Figura 4 se ilustran las diferentes situaciones que se pueden hallar en los distintos sitios de muestreo y que de encontrarse serán marcadas como positivas en cada uno de los diez segmentos evaluados. Esta prueba se recomienda realizarla en todos los sitios donde cambia el cultivo y por lo menos en dos etapas del mismo.
IP
Surco
E
Características Figura 4. Evolución de los rasgos superficiales de la erosión hidrica (250 cm)
F
Tabla 7: Características para estimar el índice de protección del suelo
Peds = Terrón de suelo Recuerde que cada observación positiva en cada punto de muestreo equivale a uno (1), luego se suma y promedia cada columna. (1) Estos son ejemplos de lo que puede suceder cuando usted hace la determinación.
Con estos resultados obtendrá el índice de protección del suelo utilizando la siguiente fórmula: IP= SF+2 (S+P) IP= Índice de protección SF= Superficie de flujo S= Surco P= Presurco
Cuando el resultado es: - Menor de 12, se trata de suelos con buena protección - Entre 12 y 16, se trata de suelos con inadecuada protección. ' - Mayores, de 16, se trata de suelos sin protección. Para el ejemplo IP = 3 + 2 (3 + 4) = 17. Cada cultivoy su manejo en este suelo no es apropiadoporque permite gran erosión.
Repita este"ejercicio en toda su finca, para que evalúe sus condiciones hídricas y de protección, como información
de primera mano cuando vaya a planificar las actividades a realizar.
BERGSMA, E. Erosion hazard evaluation from soil. Microtopografic [eatúres and application on. soil loss plots. Northem Thailand. Land Husbandry. Oxford o IBH Publishing Co. Put. Ltd. Vol. 2. Number 1 1987.
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MADERO,
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)
Equipo de investigación Marina Sánchez de Prager - Coordinadora del Proyecto Eyder Daniel Gómez López Carmen Rosa Bonilla Correa Martín Prager Mosquera Diego Iván Ángel Sánchez Jaime Eduardo Muñoz Flórez José Carlos Miranda Veitia Edgar Enrique Madero Morales Pablo Iván Gallo Valdés Jairo Gómez Zambrano Gabriel de La Cruz Aparicio Aurora Peña Rueda Luis Hemando Lotero Ortiz Gustavo Suárez Narváez Óscar González Vergara Ruber Papamija Ana Cristina Díaz García Adriana Rojas Palomino Carlos Farid Pastrana Ortiz Lina María Vera Osorio Fabio Humberto Martínez Walter Vásquez Benítez Lilian Socorro Albán Elizabeth Martínez Élida Patricia Marín Beitia Norvey Vargas Dagua Miguel Andrés Arango Argoti Medardo Andrés Vanegas Bilbao Mario Alejandro Celis Johana Rincón G. Paola Andrea Gallo Jorge Andrés Victoria Taborda Adriana Zamorano Montañez Eyvar Hemán Gómez N avia Carlos Eduardo Garavito Francisco Sánchez José Aldemar Roa Universidad Nacional de Colombia - Sede Palmira Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural - Pronatta
UMATAS Roldanillo - La Unión - Toro
Si qu.lficf!S cambiar el mundo empieza por ti.
Los frLit~~" ,.! la tierra deben ser tsanQ~para nutrir la vida.
UNIVERSIDAD
NACIONAL DE COLOMBIA Sede Palmira