CONTROL DE LA EROSI�N Y LOS SEDIMENTOS EN LA AGRICULTURA Y LAS TIERRAS FORESTALES EN QUEENSLAND, AUSTRALIA

Por Frank Mason y Paul Truong

(Departamento de Recursos Naturales de Queensland, Australia)


En Queensland han sido usadas las estructuras de conservaci�n del suelo y las t�cnicas de manejo de la tierra para reducir la erosi�n del suelo en tierras de cultivo y pastoreo. Entre las estructuras de ingenier�a que han sido usadas est�n los muros de desv�o para desviar escurrimientos de tierras no labrant�as, las terrazas y los canales artificiales.

  1. ESTRUCTURAS DE CONSERVACI�N DE SUELOS EN TIERRAS INCLINADAS

    1. Dise�o y Construcci�n de Terrazas a lo Largo de Curvas de Nivel

    2. Las terrazas a lo largo de curvas de nivel est�n destinadas a reducir las longitudes de las pendientes y a trasladar de manera segura los escurrimientos de agua a una zona de acopio estable, tal como un cauce artificial y cubierto de pasto. Es esencial que estas estructuras est�n adecuadamente dise�adas, construidas y mantenidas, puesto que su mal funcionamiento normalmente resulta en una mayor erosi�n del suelo. En Queensland las medidas de conservaci�n del suelo est�n generalmente concebidas para un evento de precipitaci�n en 10 a�os, determin�ndose el potencial de impacto para eventos de mayor magnitud.

      La velocidad es un factor determinante clave del dise�o en conservaci�n de suelos. Las velocidades aceptables est�n basadas en la cubierta vegetal, la susceptibilidad del suelo a la erosi�n, la inclinaci�n del cauce y el perfil del cauce. En canales desnudos en zonas cultivadas, la velocidad m�xima en suelos superficiales arenosos es de 0,4 m/seg y en suelos menos erosionables, de 0,6 m/seg. En canales con vegetaci�n las velocidades aceptables var�an entre 1,0 m/seg en suelos altamente erosionables y 2,4 m/seg en superficies menos erosionables y bien cubiertas de vegetaci�n.

      La inclinaci�n de la tierra, el tipo de suelo, la intensidad de la precipitaci�n y las filas entre terrazas que podr�an formarse en situaciones de cultivos en hilera, tambi�n determinan la distancia entre terrazas. Pueden usarse diversos m�todos para determinar el escurrimiento y la velocidad. En situaciones agr�colas, el escurrimiento normalmente se calcula mediante la f�rmula racional, determin�ndose la velocidad con la f�rmula de Manning. Como gu�a para la Queensland tropical, en zonas con precipitaci�n mayor a los 750 mm y una susceptibilidad a la erosi�n moderada en pendientes de 1%, 5% y 10%, se tendr�an unas terrazas a separaciones horizontales entre s� de 90 m, 36 m y 30 m respectivamente, o de 0,9 m, 1,8 m y 3 m en distancia vertical.

      La inclinaci�n de la tierra y la velocidad tal como se describen arriba, determinar�n los declives de las terrazas a lo largo de curvas de nivel. Var�an desde 0,1% (para una pendiente de menos de 1,5%) hasta 1 para terrazas cortas (de menos de 50 metros) y para tierras con una pendiente de m�s de 5%. Las formas de las terrazas a lo largo de curvas de nivel tambi�n var�an seg�n el tipo de suelo y su inclinaci�n.

      En sistemas de cultivo en hileras se requieren filas paralelas, lo cual resulta en inclinaciones desiguales de las terrazas a lo largo de curvas de nivel y de ah� el mayor riesgo de sedimentaci�n por cambios de velocidad. La sedimentaci�n reduce la capacidad de las terrazas a lo largo de curvas de nivel, en raz�n de lo cual aumenta el riesgo de recubrimiento y de la consiguiente erosi�n. Los agricultores que cuentan con dispositivos de irrigaci�n tambi�n prefieren filas rectas para facilitar la operaci�n del irrigador y reducir da�os al cosechador si el operador se desv�a de su curso en cultivos de gran extensi�n.
       

    3. Tipos de Terraza a lo Largo de Curvas de Nivel en Queensland

    4. Se est�n usando actualmente dos tipos de terrazas a lo largo de curvas de nivel en Queensland: la terraza de base angosta y la terraza de base ancha. Sus aplicaciones, ventajas y desventajas se comentan a continuaci�n.
       
      1. Terrazas a lo Largo de Curvas de Nivel, de Base Angosta
        Este tipo de terraza se usa normalmente en peque�os campos y en tierras relativamente empinadas (> 3%). Dependiendo de la longitud, la inclinaci�n de la tierra y el declive de la terraza, las terrazas en Queensland van de 1,5 a 6 metros de ancho y de 0,8 a 1,2 metros de altura. Las ventajas de las terrazas de este tipo son que son m�s baratas y m�s f�ciles y r�pidas de construir. Sin embargo, tienen algunas desventajas; por ejemplo: que necesitan mantenimiento regularmente para controlar hierbas y remover sedimentos, lo que, de no hacerse, dar�a lugar a su destrucci�n por tormentas de alta intensidad. Tambi�n reducen la superficie disponible para el cultivo.

        Terrazas a lo Largo de Curvas de Nivel, de Base Ancha
        Las terrazas de base ancha son normalmente adecuadas para un cultivo de amplia extensi�n (campos de gran tama�o y totalmente mecanizados con m�quinaria grande) en pendientes menores (de menos del 3%). En Queensland, las terrazas de base ancha var�an seg�n el tama�o de la maquinaria y el dise�o de la hacienda; sin embargo, pueden tener de 8 a 15 metros de ancho y de 0,8 a 1,2 metros de altura. La principal ventaja de las terrazas de este tipo es que no se pierde tierra para terrazas, ya que el productor puede cultivar sobre la terraza misma, lo que hace innecesario un mantenimiento regular. Sin embargo, es muy caro construirlas y mantenerlas cuando esto es necesario.
         

    5. Desventajas del Sistema de Terrazas a lo Largo de Curvas de Nivel

    6. Una de las principales desventajas del sistema de terrazas a lo largo de curvas de nivel es que se requiere de un cauce por el que se evac�e el escurrimiento de los campos. La experiencia muestra que el canal para el agua es el eslab�n m�s d�bil de esta estrategia convencional de conservaci�n de suelos. En general, es dif�cil dise�ar canales (en raz�n de la objeci�n que tienen los agricultores a perder tierra) y a menudo reciben un deficiente mantenimiento por parte de los agricultores. Por lo tanto, la erosi�n del suelo puede reducirse en los campos con la instalaci�n de terrazas a lo largo de las curvas de nivel, aunque el potencial de erosi�n del campo se concentra en los cauces.
    1. La segunda desventaja del sistema de terrazas a lo largo de curvas de nivel es que escurre la mayor parte de las aguas de superficie con mucha rapidez, tal como debe hacerlo seg�n su dise�o. Esto priva al campo del beneficio completo de la precipitaci�n, elemento muy importante en la agricultura de tierras secas en Australia y en otras regiones de baja precipitaci�n.

      La tercera desventaja es la p�rdida de tierra por el cultivo (terrazas de base angosta).

      Adem�s de estos puntos, el sistema de terrazas a lo largo de curvas de nivel, particularmente en el caso de las de base angosta, no es pr�ctico ni sostenible en suelos altamente erosionables tales como los muy dispersivos suelos s�dicos y el suelo negro (vertisol o suelos negros del algod�n) de Australia.
       

    CONSERVACI�N DE SUELOS CON BARRERAS DE VETIVER EN TIERRAS INCLINADAS Una alternativa a las terrazas a lo largo de las curvas de nivel en el sistema agr�cola actual es el uso del Sistema de Barreras de Vetiver (SBV) como dispositivo vegetativo de dispersi�n y filtro del agua. Se siembra el vetiver en forma paralela a las filas de los cultivos a trav�s de la pendiente (con el mismo espaciamiento que las terrazas a lo largo de las curvas de nivel) o como filtro al final de las filas, sembrado hacia abajo de la pendiente en zonas de poca inclinaci�n o de topograf�a muy desigual.

    No se concibe como desventaja la intolerancia a la sombra que tiene el vetiver. El desarrollo menos vigoroso del vetiver por la sombra que dan los cultivos puede reducir su impacto en el rendimiento de �stos, al consumir menos humedad y nutrimentos. Sin embargo, si la tierra est� en barbecho, el pasto vetiver reducir� el riesgo de impactos for�neos por erosi�n cuando la tierra se cultiva o se usa excesivamente para el pastoreo.
     

    1. Ventajas del SBV

    2. Cuando se aplica correctamente, el SBV puede ser tan eficaz como el sistema de terrazas a lo largo de curvas de nivel en la conservaci�n del suelo, con el beneficio adicional de que tambi�n conserva la humedad.

      La estrecha franja del SBV reduce al m�nimo la cantidad de tierra que se pierde para la producci�n de construirse canales y terrazas, y ayuda a proteger la vegetaci�n de las riberas, lo cual se considera una ventaja en comparaci�n con los recolectores de sedimentos u otras formas de reducci�n de sedimentos. La capacidad que tiene el SBV de resistir una amplia gama de tipos de clima y suelo y el hecho de que potencialmente no se convertir� en hierba tambi�n tiene ventajas en el sistema agr�cola de Queensland y desde un punto de vista ambiental.

      Otras ventajas del SBV son que es m�s f�cil de instalar y que requiere menos mantenimiento, particularmente en los problem�ticos canales. En grandes extensiones y en haciendas totalmente mecanizadas, otra ventaja es que el SBV puede resistir el arrasamiento, el fuego y el tr�nsito sin que el vetiver sufra da�os severos.
       

    3. Desventajas del SBV

    4. La principal desventaja del SBV es que pueden requerirse hasta 2 a�os para que llegue a ser un medio eficaz, aunque en general se necesita s�lo una estaci�n de crecimiento en la regi�n tropical. Se recomienda que se construya una terraza temporal peque�a y sencilla detr�s de la barrera de vetiver reci�n plantada, para ofrecer una protecci�n de corto plazo a los campos y para facilitar tambi�n el establecimiento del vetiver con su retenci�n del escurrimiento y los sedimentos.
       
    5. Substituci�n de las Terrazas a lo Largo de las Curvas de Nivel en Ca�averales de Queensland

    6. Se mont� una prueba en una hacienda ca�era de la h�meda costa tropical en el norte de Queensland en 1993, para determinar la eficacia del SBV en tierras muy inclinadas (declive de 15-20%) con una topograf�a quebrada, que es lo t�pico en esta regi�n. Las terrazas convencionales de base angosta como medios de control de la erosi�n son muy dif�ciles de proyectar y no son aceptadas con amplitud por los agricultores, puesto que estas terrazas entorpecer�n la operaci�n de la maquinaria agr�cola y pondr�n en peligro su seguridad, particularmente durante la cosecha. Las grandes cosechadoras de ca�a de az�car y los grandes camiones de carga y tractores que les acompa�an no pueden manejarse en el trazado de las terrazas convencionales y, por razones de seguridad, tienen que atravesarlas, con lo que, de paso, las da�an. Por lo tanto, son muy limitadas las obras de conservaci�n de suelos que se han realizado, lo que ha resultado a menudo en una severa erosi�n en la regi�n; un nuevo m�todo tiene que encontrarse para superar este problema.
    1. La prueba fue hecha en dos zonas de la hacienda, con mucho �xito en los �ltimos 5 a�os: la erosi�n del suelo se redujo considerablemente, el sedimento se retuvo en el sitio mismo y los agricultores pueden atravesar las barreras con sus veh�culos durante la cosecha.

    EL SBV PARA PROTECCI�N DE CANALES Y DESAG�ES Los canales de las zonas agr�colas en Queensland est�n destinados a recoger el escurrimiento del dep�sito de captaci�n de un evento en 10 a�os sin desbordarse. Deber�an ser lo suficientemente anchos para evitar velocidades no deseables, que tambi�n se ven influidas por la cobertura de pasto y su condici�n. Las velocidades y los vol�menes de escurrimiento se calculan seg�n las terrazas a lo largo de curvas de nivel, como se ha expresado anteriormente. Es recomendable la siembra de pastos estolon�feros en canales, debido a su capacidad de cobertura completa del suelo y a su h�bito de bajo crecimiento. Las velocidades aceptables en Queensland var�an de 0,8 m/seg a 2,4 m/seg en canales cubiertos de pasto. Se recomiendan unos canales trapezoidales (fondo plano, lados en declive) o parab�licos (fondo c�ncavo) en Queensland para reducir las velocidades y permitir acceso para mantenimiento y remoci�n del sedimento.

    El pasto vetiver ha sido utilizado con �xito en canales con mayor declive (por encima del 3 por ciento) para reducir las velocidades y ofrecer unos dispositivos de captaci�n de sedimentos en las etapas tempranas, antes de que los pastos estolon�feros cubran completamente la superficie tras la construcci�n. Las barreras deber�an establecerse sobre las curvas de nivel y espaciarse verticalmente. El espaciamiento vertical utilizado en Queensland es de un IV (Intervalo Vertical) de 1 metro y a �ngulos rectos con el flujo del agua, extendi�ndose las barreras hacia lo alto de los lados del canal hasta el nivel original del suelo.

    La capacidad que tiene el pasto vetiver de crecer en suelos de baja calidad (por ejemplo, s�dicos, pedregosos) lo hace ideal para la construcci�n de canales tan pronto como se remueve el suelo para garantizar la definici�n del canal (de 20 a 50 cm de profundidad, dependiendo del declive y del volumen). Si se siembra pasto vetiver, una variante importante que tiene que considerarse en el dise�o del canal es la altura mantenida, debido al retardo ocasionado por la barrera. Se recomienda el corte del pasto vetiver a una altura m�xima del nivel original del suelo para reducir el impacto del recubrimiento del canal durante eventos de grandes tormentas.
     

    ESTABILIZACI�N DE HONDONADAS CON EL SBV La estabilizaci�n de hondonadas en zonas de cultivo y pastoreo en donde hay suelos s�dicos, es un problema constante de manejo de la tierra en Queensland. Los suelos s�dicos son usualmente dispersivos y de ah� que sean vulnerables a la erosi�n cuando quedan expuestos al impacto del escurrimiento o de la lluvia. Con frecuencia est�n expuestos los suelos s�dicos como resultado de obras de construcci�n o de erosi�n del suelo por el cultivo de la tierra o falta de una cobertura de la superficie. Se ha usado con �xito el pasto vetiver para estabilizar estas zonas, en conjunci�n con unas obras menores y la siembra de pastos estolon�feros entre filas de pasto vetiver. Las barreras de pasto vetiver se siembran en �ngulos rectos al flujo del agua y a lo largo de la curva de nivel. En Queensland el espaciamiento entre franjas es de un IV de 1 metro. Es importante que la barrera de pasto vetiver se extienda a la profundidad m�xima del flujo del agua en la hondonada para detener el impacto que tendr�a el agua que fluyese alrededor de los extremos. Debe tenerse en cuenta que la profundidad del flujo aumentar�a en la hondonada con barreras de pasto vetiver debido al retardamiento ocasionado por el fluir del agua a trav�s del pasto vetiver.
     

    CAPTACI�N DE SEDIMENTOS CON EL SBV La comunidad en general visualiza el impacto que tiene la producci�n agr�cola fuera de la explotaci�n como una preocupaci�n creciente. Los usuarios del agua en sitios aguas abajo tambi�n han expresado preocupaci�n y esto incluye industrias de pesca y turismo. El uso de humedales y otros filtros biol�gicos est� aumentando en Queensland, en donde existe una producci�n agr�cola intensiva. Los humedales se conciben como un filtro potencial del escurrimiento proveniente de explotaciones agr�colas, antes de que llegue a las v�as fluviales. El pasto vetiver ha sido utilizado como filtro primario de los humedales para reducir el impacto de carga en el cauce y de escurrimiento y sedimentaci�n en el humedal. El pasto vetiver se siembra seg�n el m�todo de canales arriba descrito.

    Adem�s, se est� probando el pasto vetiver en Queensland para determinar su tolerancia a altos niveles de hierbicidas en el escurrimiento de aguas, as� como su capacidad de descomponer estos agentes qu�micos agr�colas.
     

    BARRERAS PARA DISPERSI�N Y DESVIACI�N DE AGUA CON EL SBV En zonas de pastoreo de baja precipitaci�n se han usado los m�todos de roturaci�n de curvas de nivel y de camellones con traviesas de retenci�n para aumentar la retenci�n superficial de la precipitaci�n en suelos de baja capacidad de infiltraci�n. La formaci�n de camellones con traviesas de retenci�n incorpora una serie de excavaciones de contorno poco profundo con interrupciones peri�dicas formando minirepresas. La capacidad que tiene el pasto vetiver, una vez establecido, de tolerar sequ�as ha hecho que se use como alternativa a la roturaci�n de curvas de nivel. El pasto vetiver sembrado a lo largo de las curvas de nivel retardar� el flujo de los escurrimientos de agua cuando pasan por la barrera. El sistema de ra�ces profundas del pasto vetiver y el mantillo de material foliar ca�do que se va formando en el flanco inferior de la barrera parece aumentar la infiltraci�n, que ser� usada por el crecimiento vegetal subsecuente.
     

    CONTROL DE LA EROSI�N EN LLANURAS ALUVIALES CON EL SBV El escurrimiento de las llanuras aluviales y el impacto de la erosi�n en llanuras aluviales son grandes problemas en Queensland, en donde hay cultivos. El cultivo en franjas a �ngulos rectos respecto a la ladera es algo que se ha usado para reducir el impacto de la erosi�n. El cambio de cultivos generadores de altas proporciones de rastrojos, como el trigo y el sorgo, al algod�n ha reducido la eficacia de las franjas. El pasto vetiver sembrado a �ngulos rectos respecto al flujo de las inundaciones, es decir, paralelo a las filas de los cultivos, ha sido usado en estas zonas de cultivo de las llanuras aluviales como dispersor y filtro de agua vegetativo para reducir la p�rdida de suelo. La tierra es generalmente plana en la llanura aluvial y de ah� que la franja de pasto vetiver deber�a extenderse a todo lo ancho de la llanura aluvial para reducir el impacto de flujos de agua que se desv�an durante los eventos pico de inundaci�n.
     
     

    CONCLUSI�N En resumen, el pasto vetiver tiene una amplia gama de aplicaciones y usos en las tierras agr�colas de Queensland, Australia. El uso del pasto en localizaciones estrat�gicas con unas t�cnicas correctas de instalaci�n es algo que se considera de cr�tica importancia para el �xito que ya est� experimentando y para su uso generalizado en el futuro.

Traducci�n al espa�ol de la versi�n original en ingl�s: Orlando Garc�a-Valverde, Interidiom S.A., Costa Rica, 1999.