Comportamiento erosivo enn el pinar

Título: ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO EROSIVO EN EL PINAR CON ASOCIO Y SIN ASOCIO DE
CULTIVOS .
AUTORES: (1) D. PONCE; (2) A. RENDA; (3) J. P. MUKANDAMA ; (4) T. PLACENCIA
Resumen
El presente trabajo consistió en un estudio del comportamiento erosivo en el pinar natural, asociado y
sin asocio de cultivos determinándose algunos índices hidrológicos, a los cuales se les hizo un análisis
de varianza dentro de cada subcuenca, un estudio de correlación entre las variables estudiadas durante
las distintas secuencias de cultivos y una correlación entre el volumen de escurrimiento y la
precipitación, también se realizó una regresión lineal Como resultado se demostró el efecto positivo que
tuvo la secuencia de cultivos en la atenuación del escurrimiento superficial, actuando como medida de
conservación.
Abstract:
Title: Studio of erosive conduct in natural pines
This paper deal with erosion rate from pine natural plantation associated to some crops at the
Hydrological Forest Station Amistad together with this fact, another determination as runoff, peak flow
and surface runoff were made which statistically through variance method were analysed as a result the
positive effect of crop sequence in the runoff reduction were determined.
Instituto de Investigaciones Forestales
Instituto de Investigaciones Forestales
Universidad Agraria de la Habana
Instituto de Investigaciones Forestales
I- Introducción
Investigaciones realizadas por Herrero et al. (1983) en Cuba, dieron como resultado que los suelos
forestales montañosos utilizados en cultivos agrícolas y frutales experimentan una erosión hídrica
acelerada en un aguacero de 10 minutos de duración perdiéndose hasta 6 ton/ha. Planas (1986) planteó
que mientras en Cuba no se hicieran las investigaciones necesarias debido a la poca profundidad de los
estudios, se adopten valores de tolerancia fijando sus límites en 10 ton/ha/año. Paez (1992), agrega que
en el trópico los períodos de lluvia continua, suministran agua para el flujo de escorrentía disminuyendo
la penetración del agua en el suelo. El objetivo de este trabajo consiste en determinar el comportamiento
erosivo en el pinar asociado y sin asociar a cultivos.
II- Materiales y Métodos
Este estudio se realizó en la Estación Hidrológica Forestal “Amistad” ubicada en la cuenca del río San
Diego, provincia Pinar del Río. Geográficamente se ubica a los 83°34'32" y los 83°37'00" longitud
oeste y a los 22°40'26"y a los 22°41'58" latitud norte. Los suelos son Ferralítico Cuarcítico Amarillo
Lixiviado. La estación tiene 8 subcuencas tomándose para este estudio 3 y se encuentran en el siguiente
estado:
2
Subcuenca #1. Tiene 8.91 ha y está cubierta por pinos naturales de Pinus caribaea y Pinus tropicalis.
También estuvo constituido por cultivos tales como maíz (Mayo/ 1997- Septiembre/ 1997), caupí
(Septiembre/ 1997- Diciembre/ 1997) y yuca (Enero/ 1998- Junio/ 1998), además se mantuvo el bosque
de galería.
Subcuenca #5. Ocupa un área de 0.85 ha y está cubierta por pinares naturales de Pinus caribaea y Pinus
tropicalis, al igual que la subcuenca #I tuvo cultivos agrícolas asociados al bosque en distintos períodos
como el maíz (Mayo/ 1997- Septiembre/ 1997), caupí (Septiembre/ 1997- Diciembre/ 1997) y yuca
(Enero/ 1998- Junio/ 1998), también se mantuvo el bosque de galería.
Subcuenca # 2. Presenta una superficie de 10.3 ha, está cubierta por bosque de Pinus caribaea y Pinus
tropicalis los cuales se encuentran degradados y tienen función hidrorreguladora además es el testigo
del experimento.
Cada índice se halló de la siguiente manera:
Volumen de escurrimiento (m3 ). Se determinó a partir de un vertedor triangular y el caudal se midió con
un limnígrafo y con una escala hidrométrica inclinada en un ángulo de 45° que controla y corrige el
equipo.
Coeficiente de escurrimiento. Se determinó a partir de la siguiente fórmula:
C (esc)=V (esc)
p. A (sbc)
Donde V (esc)- Volumen de escurrimiento (m3 ); p- Precipitación (mm); A(sbc)- Area de la subcuenca
(m2 )
Lámina de escurrimiento: Lámina de agua que cubre y se acumula en la superficie de la subcuenca
durante un periodo dado y es determinada por:
L (esc)=C (esc).p
Donde:
L (esc)- Lámina de escurrimiento (mm); C (esc)- Coeficiente de escurrimiento; p-
Precipitación (mm)
Para evaluar el comportamiento de los índices hidrológicos dentro de cada tratamiento (subcuenca #1,
#2 y #5) se utilizó como herramienta el paquete estadístico STATGRAPHICS Plus 3.0, realizándose un
análisis de varianza completamente aleatorizado para observar la variabilidad dentro de cada subcuenca
y entre subcuencas para los tres períodos analizados según la secuencia de cultivos. También se realizó
un análisis de correlación al comportamiento de los índices hidrológicos dentro de cada cultivo con el
fin de conocer si existe relación entre éstos y en que magnitud se manifiesta. Se realizó una correlación
entre la precipitación y el volumen de escurrimiento para conocer la variación del volumen de
escurrimiento con respecto a la precipitación en cada subcuenca estudiada durante el período de Mayo1997 a Junio- 1998. Por último se realizó un análisis de regresión con el objetivo de encontrar la
3
influencia de la variación del volumen de escurrimiento con respecto a lámina de escurrimiento
obteniéndose una ecuación de regresión para cada cultivo bajo un sólo tratamiento (subcuenca #1).
III- Resultado
La realización del análisis de varianza a los tratamientos durante cada secuencia de cultivos
arrojó que existen diferencias significativas entre los tratamientos para la primera secuencia de
cultivos maíz + pino, encontrándose mayores valores en la subcuenca #5 con respecto a la
subcuencas #1 y subcuenca #2 como se muestra en la tabla #1. Esto puede estar dado por
existir un menor índice de cobertura boscosa en la subcuenca #5 (7% de cobertura boscosa)
con respecto a la subcuenca #1 (13% de cobertura boscosa) y la subcuenca #2 bosque.
Además el cultivo del maíz es considerado por muchos autores como muy erosivo por proteger
poco al suelo debido a las características propias de este cultivo.
El caupí y el cultivo de la yuca asociados al pino no mostraron diferencia significativa entre los
tratamientos, tabla #2 y #3.
Los índices hidrológicos fueron disminuyendo sus valores en cada subcuenca estudiada durante
las tres secuencia de cultivos más el bosque, la reducción en los índices de la subcuenca #2
bosque es inferior en valores con respecto a las subcuencas 1 y 5, observándose una tendencia
a incrementar el coeficiente de escurrimiento en el bosque. Esto demuestra el efecto positivo
que tuvo el asocio de cultivos en la atenuación del escurrimiento superficial como medida de
conservación en comparación con el bosque natural degradado. Estos resultados se
corresponden con los obtenidos por Salzer (1987). El estudio de correlación de los índices
hidrológicos durante cada secuencia de cultivos arrojó una relación altamente significativa
entre las variables estudiadas, tablas #4, #5, y #6. El análisis de correlación entre las
precipitaciones y el volumen de escurrimiento en cada subcuenca durante las tres secuencias de
cultivos dio una relación significativa entre ellos, la cual justifica el porciento en que las
precipitaciones influyeron en el escurrimiento superficial tabla #7, esto se corresponde con la
alta dependencia del volumen de escurrimiento con respecto a la precipitación. La realización
de un análisis de regresión lineal de la lámina en función del volumen tomando a la subcuenca
#1 durante las tres secuencias de cultivos como representativa, arrojó una ecuación lineal para
cada secuencia de cultivo, las cuales representan por cada unidad de volumen de escurrimiento
que incrementa, aumenta la lámina en 0.0001 mm para el cultivo del maíz, 0.0016 mm para el
caupí y 0.0010 mm para la yuca, tabla #8.
IV- Conclusiones
Se demostró el efecto positivo que tuvo la secuencia de cultivos en la atenuación del
escurrimiento superficial, actuando el cultivo como medida de conservación. La correlación de
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los índices hidrológicos durante cada secuencia de cultivo arrojó una relación altamente
significativa entre las variables estudiadas . El análisis de correlación entre las precipitaciones
y el volumen de escurrimiento dio una relación de (0.58 %, 0.63 %, 0.63 %). El análisis de
regresión lineal de la lámina en función del volumen arrojó tres ecuaciones lineales, las cuales
representan por cada unidad de volumen de escurrimiento que incrementa, aumenta la lámina
en 0.0001 mm para el cultivo del maíz, 0.0016 mm para el caupí y 0.0010 mm para la yuca.
V- BIBLIOGRAFÍA
Herrero, J. A; Molina, R; Melchanov, V. 1983. Los bosques en Cuba, su función y significado Antierosivo. Rev.
Forestal Baracoa, 13(1):pp 83-93.
Paez, M. L.1992. Conservación de suelos y aguas. p. 24..
Planas, G. 1986. Pérdidas por erosión hídrica de los suelos de Cuba.
p. 60.
Salzer, W.1987. the TG-HDP approach towards sustainable agriculture and soil and water conservation in the hills
of northen Thailand. Documento interno No 80 del TG-HDP.Chiang Mai. Talandia. p. 23-28.
ANEXOS
Tabla # 1 Comportamiento de algunos índices hidrológicos bajo pinares naturales asociados con el cultivo del maíz ( Zea
mays ).
Tratamientos
Volumen de esc. m3
b
Coeficiente de esc.
Lámina de esc. (mm)
Subcuenca #1. 97, maíz
893.68
0.2656
0.0866b
Subcuenca #5 .97, maíz
1674.80ª
0.496ª
0.15138ª
b
b
b
Subcuenca #2. 97, bosque
775.57
0.2436
0.074b
Probabilidad
0.008**
0.008**
0.034*
Letras iguales no difieren según la prueba de rangos múltiple de Duncan al 5% .
Tabla # 2 Comportamiento de algunos índices hidrológicos bajo pinares naturales asociado con el cultivo del caupí (
Vigna ungiculata ).
Tratamientos
Volumen de esc. m3
Coeficiente de esc.
Lámina de esc. (mm)
Subcuenca #1. 97, caupí
490.29
0.28
0.0475
Subcuenca #5. 97, caupí
780.67
0.39
0.078
Subcuenca #2. 97, bosque
490.94
0.28
0.04
Probabilidad
0.1076 ns
0.186 ns
0.3191 ns
Letras iguales no difieren según la prueba de rangos múltiple de Duncan al 5% .
Tabla # 3 Comportamiento de algunos índices hidrológicos bajo pinares naturales asociados con el cultivo de yuca
(Manihot esculenta Crantz)
Tratamientos
Volumen de esc. m3
Coeficiente de esc.
Lámina de esc. (mm)
Subcuenca #1.98, yuca
342.90
0.250
0.0333
Subcuenca #5.98, yuca
409.41
0.378
0.0398
5
Subcuenca #2. 98, bosque
432.50
0.296
0.0371
Probabilidad
0.7101 ns
0.5965 ns
0.9333 ns
Letras iguales no difieren según la prueba de rangos múltiple de Duncan al 5% .
Tabla # 4 Comportamiento de la correlación de los índices hidrológicos bajo cultivo
de maíz + pino.
Correlación
coeficiente
lámina
volumen
Coeficiente
1.00
0.88
0.88
Lámina
0.88
1.00
0.99
Volumen
0.88
0.99
1.00
Tabla # 5 Comportamiento de la correlación de los índices hidrológicos bajo cultivo
de caupí + pino.
correlación
coeficiente
lámina
volumen
Coeficiente
1.00
0.62
0.67
Lámina
0.62
1.00
0.99
Volumen
0.67
0.99
1.00
Tabla # 6 Comportamiento de la correlación de los índices hidrológicos bajo cultivo
de yuca + pino.
Correlación
coeficiente
lámina
volumen
Coeficiente
1.00
0.82
0.78
Lámina
0.82
1.00
0.95
Volumen
0.78
0.95
1.00
Tabla #7 Comportamiento de la correlación entre las precipitaciones y el volumen de escurrimiento.
Correlación
Precipitación
Precipitación ( mm )
1.00
3
0.58
3
Volumen de esc ( m ) sub #5. Cultivo + bosque may- 97 a jun- 98
0.63
Volumen de esc ( m3 ) sub #2. bosque
0.63
Volumen de esc ( m ) sub #1. Cultivo + bosque may- 97 a jun- 98.
may- 97 a jun -98
( mm )
Tabla #8 Análisis de regresión: Volumen de escurrimiento (variable independiente)+lámina de escurrimiento (variable
dependiente).
Cultivo
regresión
R2 ajustada
ESX
Maíz
Y=0.0001+ .0001X
99.76
0.0029***
Caupí
Y=0.049+0.0016 X
99.26
0.005**
Yuca
Y=0.016+0.0010 X
89.57
0.009**
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