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Capítulo 3. Agua de lluvia, productividad de la tierra y sequía


Agua de lluvia para mejorar los rendimientos

Gran parte de los alimentos que necesitará un creciente número de habitantes de los países en desarrollo en el futuro próximo procederá sobre todo de los cultivos de secano y no de los cultivos bajo riego ya que las posibilidades de incrementar el área bajo riego son limitadas. Las zonas subhúmedas y semiáridas están caracterizadas por períodos sin lluvias, tanto dentro las estaciones lluviosas o entre las mismas; estas son, además, generalmente impredecibles. Por estas razones, el rendimiento de los cultivos y las pasturas y la cantidad de agua en las corrientes son afectados no sólo por la cantidad total de agua de lluvia en una estación específica, sino también por la frecuencia, la duración y la severidad del estrés hídrico sobre las plantas en distintas etapas de su crecimiento.

Es necesario otorgar mayor atención al valor, la captura y el uso del agua de lluvia para aumentar la producción de las tierras de agricultura de secano en los trópicos y subtrópicos, lo cual se justifica por dos razones importantes:

La productividad del suelo debería ser mantenida y mejorada en todo momento; presenta dos características fundamentales que se deben cumplir, sin las cuales el crecimiento de las plantas será limitado y la productividad de los suelos no será sostenible:

El éxito del manejo de agua en los sistemas de secano se basa en: (1) la retención de la precipitación pluvial en la tierra; (2) la reducción de la evaporación y (3) la utilización de cultivos tolerantes a la sequía que se adecuan a los modelos de lluvia (Stewart, 1985). Esto genera tres preguntas importantes:

Para corregir efectivamente estos problemas sobre la capacidad para producir cultivos y mantener las corrientes de agua no es suficiente considerar solamente los factores macroscópicos. Un programa de acción debe estar basado también en la comprensión de lo que ocurre a nivel microscópico. Esto incluirá comprender como las plantas y los suelos funcionan conjuntamente y como se espera que reaccionen a las intervenciones propuestas. Por ejemplo:

Una comprensión amplia de tales factores puede llevar a un mayor respeto por el suelo como ambiente para la actividad biológica, para meso- y microorganismos, así como también para las raíces.

Deterioro del abastecimiento de agua

El deterioro del abastecimiento de agua se refiere a la disminución de la cantidad de agua subterránea y superficial así como también a la pérdida de calidad del agua. La mala calidad del agua puede ser el resultado no sólo de un uso inadecuado del suelo y malas prácticas de manejo que dan lugar al transporte de materiales por escorrentía superficial, sino también a la contaminación urbana e industrial debido a procesos inadecuados de control y malos sistemas sanitarios.

El incremento de la escorrentía a expensas de la infiltración de agua de lluvia es la mayor causa de la disminución de las aguas subterráneas ya que hay menos agua disponible para percolar a través del suelo hasta el agua subterránea; o sea, hay menos recarga. El incremento de la escorrentía es a menudo el resultado de cambios en el uso de la tierra que reducen la cobertura protectiva y disminuyen la porosidad superficial, como por ejemplo, cuando la formación forestal es convertida para cultivos anuales inadecuadamente manejados. Tales cambios en el uso de la tierra a menudo surgen cuando un aumento de población fuerza a esta a cultivar o pastorear tierras que están escasamente adecuadas para el nuevo uso que se les quiere dar.

Los cambios en el uso de la tierra que incrementan la cantidad de agua usada en la transpiración, como por ejemplo los programas de reforestación, podrán disminuir la frecuencia y la cantidad de la recarga de agua subterránea, asumiendo que no hay cambios en la cantidad de agua de lluvia perdida por escorrentía u otros procesos. Del mismo modo, la deforestación seguida por el cultivo de especies anuales muy probablemente disminuirá la transpiración y aumentará el abastecimiento de agua subterránea, siempre que como resultado no haya escorrentía adicional.

El drenaje de áreas pantanosas en posiciones intermedias y altas de la cuenca puede también reducir la cantidad de agua que llega a las aguas subterráneas por drenaje profundo debido a la diversión de agua hacia los canales de drenaje. La caída de los niveles de las aguas subterráneas puede ocurrir como resultado de un mayor consumo de agua por los sistemas de riego. La falta de un drenaje adecuado en los sistemas de riego puede llevar a deteriorar la calidad del agua subterránea debido a la acumulación de sales.

Una mayor escorrentía puede originarse también en los procesos de urbanización ya que el reemplazo de las tierras agrícolas por extensas áreas de asfalto y hormigón como caminos, pavimentos y edificios. Estas áreas previenen la infiltración del agua y generan grandes volúmenes de escorrentía. En muchos países en desarrollo a medida que la población y la urbanización aumentan, la demanda de agua se incrementa y eventualmente excede las cantidades disponibles. Por ejemplo, San Salvador ha sufrido serias carestías de agua debido a varios factores, incluyendo un incremento de la urbanización e industrialización (PRISMA, 1995; Barry y Rosa, 1995).

En todos los continentes los niveles de las aguas subterráneas están cayendo y se ha estimado que en el año 2025 más de la mitad de la población mundial estará viviendo en regiones sufriendo escasez de agua (Rockstrom, 1999). La combinación de la caída de las capas de agua subterránea y la mayor escorrentía reducirán la base del flujo de ríos y otras corrientes de agua e incrementarán en forma notable los picos de los flujos y la incidencia de las inundaciones. La alta escorrentía a menudo afecta la calidad del agua superficial por su carga de sedimentos erosionados del suelo, puede hacer que esta agua sea inadecuada para beber y puede incrementar los costos de los tratamientos. Las altas cargas de sedimentos en las represas de los esquemas hidroeléctricos reducen su duración y aumentan los gastos de mantenimiento de las turbinas.

La cantidad de agua diaria necesaria para una persona, para beber, cocinar y su higiene se estima en 50 litros, pero la cantidad de agua necesaria cada día para la transpiración de un cultivo y producir suficiente grano para una persona es de 10 a 20 veces mayor. Por lo tanto, las carestías de agua tienen más efecto sobre la producción de alimentos y no sobre la disponibilidad de agua para uso doméstico.

Indicadores del deterioro del abastecimiento de agua

Los siguientes son simples indicadores visuales del deterioro de la cantidad y calidad del abastecimiento de agua (FAO, 2000a).

Indicadores del descenso de las capas de aguas subterráneas de un año a otro:

Indicadores de una reducción del agua superficial:

Indicadores de menor calidad del agua superficial:

Indicadores de menor calidad del agua subterránea

Productividad y erosión del suelo

Mayores posibilidades para una intensificación segura y sostenible de la producción pueden ser identificadas si se examinan la naturaleza de la productividad y los efectos de la erosión del suelo.

Productividad del suelo

La fertilidad es la capacidad inherente de un suelo para proporcionar nutrientes en cantidades y proporciones adecuadas, mientras que la productividad del suelo es un término más amplio que se refiere a la capacidad del mismo para producir cultivos (Brady, 1974). Los principales factores de la productividad del suelo son la materia orgánica (incluyendo la biomasa microbiana), la textura del suelo, la estructura, la profundidad, el contenido de nutrientes, la capacidad de almacenamiento de agua, la reacción a los elementos tóxicos y su ausencia. Una breve descripción podría indicar que la productividad del suelo depende de características físicas, hídricas, químicas y biológicas y de sus interacciones.

Es posible conocer el crecimiento y el desarrollo de la parte aérea de las plantas observándolas y midiéndolas. Sin embargo, sabemos menos sobre lo que ocurre debajo la superficie en el ecosistema del suelo del cual las raíces son importantes constituyentes. Para cumplir sin problemas todos los ciclos del crecimiento a la madurez, las plantas necesitan que el agua pase a través de las raíces, desde el suelo hasta la atmósfera.

La Lámina 28 muestra la longitud relativa de las raíces con respecto a las partes aéreas. Las raíces más pequeñas y las barbas absorbentes también constituyen una parte importante de cualquier sistema radicular pero no son fácilmente visibles.

Lámina 28
Sistemas radicales expuestos en un corte al lado del camino. Burgay, Ecuador.

T. F. SHAXSON

Los sistemas radicales son de dimensiones sorprendentes tal como se ilustra en los datos comparativos de muestras de suelo del mismo tamaño (Cuadro 7). En condiciones favorables las raíces de algunas especies pueden crecer hasta 10 mm/día.

CUADRO 7
Dimensiones de las raíces de tres especies de gramíneas y una leguminosa en una muestra de 0,688 l tomada a una profundidad de 15 cm


Soja

Avena

Centeno

Poa de los prados

Raíces





Largo total

29 m

46 m

64 m

384 m

Área superficie total

406 cm2

316 cm2

503 cm2

2128 cm2

Barbas absorbentes





Número total

6,1 millones

6,3 millones

12,5 millones

51,6 millones

Longitud total

0,6 km

8,1 km

16,8 km

51,7 km

Área superficie total

0,03 m2

0,3 m2

0,7 m2

15,8 m2

Fuente: según Russell, 1961.

Las proporciones relativas de sólidos, líquidos y gases en el ambiente radical son tan importantes como la forma en que están ordenados. En este aspecto, el contenido biótico del suelo también es importante, porque junto con las raíces de las plantas contribuye a su reestructuración y a mejorar su porosidad después del daño de la compactación, pulverización y colapso estructural.

Si no existen buenas condiciones para el crecimiento de las raíces, los cultivos de alto rendimiento serán incapaces de expresar su potencial. La función clave de la porosidad del suelo se encuentra en la Figura 10.

Muchas situaciones de suelos degradados se han generado a causa de las prácticas agrícolas con arados de discos o de rejas los que han dado lugar a:

Cada uno de estos cuatro factores afecta negativamente al suelo como hábitat para las raíces de las plantas. La idea de que los métodos de labranza convencional limitan el desarrollo de un hábitat óptimo para el enraizamiento surge de la experiencia de los sistemas agrícolas alternativos.

La cantidad de humedad en el suelo depende de cuanta lluvia cae y penetra en el suelo. En las condiciones de la agricultura de secano, la cantidad de agua que entra al suelo depende del porcentaje que se desvía de la superficie como escorrentía. No siempre puede ser posible prevenir toda la escorrentía pero el mejoramiento de las condiciones físicas del suelo puede ayudar a reducirla a un mínimo inevitable.

FIGURA 10
Estructura del suelo y su impacto en los procesos del suelo y la sostenibilidad agrícola

Fuente: Lal, 1994.

Una crosta fina o la compactación subsuperficial pueden ser suficientes para reducir la infiltración del agua de lluvia, para provocar la escorrentía y para causar la pérdida de agua, suelo y, consecuentemente, de la humedad potencial del suelo (Láminas 29 y 30). Sin embargo, cuando el suelo está recubierto con residuos, entra más agua y la superficie del suelo está protegida de la fuerza del impacto de las gotas de lluvia (Figura 11).

FIGURA 11
En el suelo que no está encostrado y es protegido por residuos de la fuerza de las gotas de agua de lluvia, entra más agua que en un suelo desnudo (Lilongue, Malawi)

Fuente: T.F. Shaxson.

La infiltración y la disponibilidad de agua para las plantas depende primeramente de la forma en que el agua es retenida entre las partículas individuales de suelo (p. ej., partículas laminares microscópicas de arcilla, partículas irregulares de arena gruesa, etc.) y en segundo lugar por los diferentes tamaños de poros del suelo. Si la mayoría de los espacios de poros es muy pequeña, ya sea a causa de las propiedades inherentes del suelo, tal como en un vertisol arcilloso verdadero, o porque el suelo ha sido compactado, el agua puede ser retenida tan fuertemente que las plantas pueden extraer una cantidad limitada de la misma. Por otro lado, si el suelo tiene una predominancia de espacios grandes como ocurre en los suelos arenosos de textura gruesa, el agua de lluvia puede pasar fácil y rápidamente a través del perfil sin que gran parte de la misma sea retenida. Por estas razones, es deseable contar con un amplio rango de tamaños de poros, ya sea para permitir la retención o la transmisión del agua de lluvia.

La reducción del espacio de poros puede ser al menos tan importante como la pérdida de partículas de suelo con respecto a los rendimientos. Esto afecta el movimiento del agua y la tenacidad del suelo para su retención, la expansión de las raíces y el intercambio gaseoso de O2 y CO2 con la atmósfera. Su pérdida es similar a la pérdida de espacios en un edificio de apartamentos cuando estos son demolidos: permanece la misma cantidad de materiales pero se ha perdido el valor de la arquitectura ya que no existen más habitaciones que se puedan ocupar.

Lámina 29
Una fina crosta superficial causada por las gotas de lluvia en un suelo desnudo de estructura pobre. Tabatinga, Brasil.

T. F. SHAXSON

Lámina 30
El encostramiento y la compactación subsuperficial pueden originar serias pérdidas de agua y suelo. Khobotle, Lesotho.

T. F. SHAXSON

Observaciones de campo en Malawi, Tanzanía y Zambia indican que la labranza reiterada año tras año a la misma profundidad puede causar capas subsuperficiales de suelo compactado en la base de la capa de labranza. Estas capas, después de pocos años pueden llegar a ser tan densas que son difícilmente penetradas por las raíces o por el agua. Esto aumenta la escorrentía, limita severamente la profundidad del suelo y causa el raquitismo de las raíces (Lámina 31). Con el acceso de las raíces a la humedad del suelo limitado a las capas superficiales por encima de la capa compactada, las plantas están propensas a sufrir estrés hídrico solo unos pocos días después de tiempo seco.

Lámina 31
Raíces de una planta de algodón raquítica y canales derivados causados por una capa subsuperficial compacta. Sao Paulo, Brasil.

T. F. SHAXSON

Gran parte del daño causado a los suelos puede ser atribuído a las prácticas de labranza inadecuadas. Tales problemas se encuentran no solo en las áreas tropicales sino que actualmente se encuentran también en zonas templadas de América del Sur y del Norte, Europa, Asia, Australia y Nueva Zelandia. En las zonas templadas el daño es debido a la compactación causada por las máquinas y en las regiones tropicales gran parte del daño es causado por las lluvias de alta intensidad sobre suelos sin cobertura.

La degradación física del suelo es la precursora del exceso de escorrentía, de la disminución de la humedad del suelo, del crecimiento restringido de las raíces y, fundamentalmente, del crecimiento de las plantas. Actualmente en varias partes del mundo, en áreas de secano o bajo riego, hay problemas serios y muy difundidos de los suelos tales como el ambiente de enraizamiento, caracterizados no solo por la erosión sino por una inesperada reducción de los rendimientos.

Erosión del suelo

La escorrentía y la erosión ocurren a causa del daño que ha sufrido la porosidad del suelo, en su superficie o debajo de la misma. Esas son las consecuencias y no la primera causa de degradación de la tierra. En muchos casos, la labranza para aflojar el suelo a fin de permitir una mayor entrada de agua, puede también dar lugar al colapso del mismo lo cual a su vez tiende a incrementar la erosión y la pérdida de potencial de retención de la humedad del suelo a causa de la escorrentía.

Algunas veces se asume que las reducciones de rendimiento que siguen a la erosión del suelo pueden estar directamente relacionadas con las cantidades de materiales perdidos. Este no ocurre siempre; por ejemplo, cuando la erosión remueve una cantidad y calidad similar de materiales de tres suelos con diferentes subsuelos, los rendimientos pueden ser diferentes entre ellos o iguales, más altos o más bajos que antes de la erosión (Figura 12). Cuando una capa subsuperficial es de mejor calidad para el enraizamiento que la capa que está encima de la misma, la erosión podría ser seguida por rendimientos más altos y no más bajos; sin embargo, tales situaciones no son comunes.

FIGURA 12
El rendimiento después de la erosión está relacionado con la calidad del suelo restante y no con la cantidad y calidad del suelo arrastrado

Fuente: Shaxson, 1997a.

Las diferencias de rendimientos están relacionadas con las diferencias en las características de los hábitats subsuperficiales en los cuales las raíces crecerán antes y después de la erosión, o sea, diferencias en profundidad, contenido de materia orgánica, capacidad de infiltración, abastecimiento de nutrientes para las plantas, actividad biótica y estabilidad estructural (Láminas 32 y 33).

Lámina 32
La pérdida por erosión de la superficie clara podría dejar expuesta la capa oscura del suelo cuyas características podrían proporcionar una calidad diferente a la potencial cama de semillas. Thabana Morena, Lesotho.

T. F. SHAXSON

Lámina 33
La escorrentía debida al daño sufrido por la porosidad del suelo, removió la capa superior del suelo y dejó el subsuelo expuesto; la acumulación de las fracciones finas de suelo y de materia orgánica (abajo a la izquierda en la lámina) se produce en desmedro de la profundidad y la calidad del suelo en la parte superior de la lámina. Iracemápolis, Brasil.

T. F. SHAXSON

Las diferencias en la porosidad de la superficie del suelo afectan la tasa de infiltración de agua. La compactación del suelo por el pisoteo del ganado o el paso de la maquinaria tienen el mismo efecto, cambiando las condiciones hidráulicas del suelo. La pérdida de porosidad en el suelo incrementa la escorrentía superficial. La falta de comprensión de esta relación a menudo ha llevado a acciones inadecuadas para detener la erosión tales como la construcción de obras físicas o el abuso de los fertilizantes (Recuadro 2).

RECUADRO 2

Corrigiendo la erosión y la pérdida de fertilidad del suelo en Filipinas

En Filipinas se han hecho investigaciones sobre la pérdida de la productividad de los suelos asociada a la erosión. Este problema es ampliamente reconocido por los pequeños agricultores que han observado las terrazas naturales formadas por fajas de tierras agrícolas que amortiguan la erosión en las laderas con 20-30 por ciento de pendiente. Notaron que el rendimiento de los cultivos en el lado alto de la terraza no fue tan bueno como en el lado inferior de la misma. Para rectificar esta diferencia aplicaron hasta el triple de las dosis de fertilización de N, P y K en la parte superior más degradada de las fajas.

En el caso del suelo erosionado acumulado a lo largo del lado inferior -Lámina 33- el incremento del rendimiento debido a los fertilizantes fue insuficiente para cubrir la pérdida de los rendimientos medios conjuntos de los cultivos comprendidos entre la mitad superior e inferior de las terrazas. Se encontró entonces que colocando todos los residuos del cultivo anterior de maíz en la parte superior de la terraza se incrementó sustancialmente la eficiencia de los fertilizantes en las zonas degradadas de la terraza; el agregado de cal para reducir la acidez del suelo también contribuyó a elevar los rendimientos y el incremento de la materia orgánica del suelo fue recomendado como una medida a largo plazo para mejorar los rendimientos.

Esta experiencia sugiere que parte del problema era la inapropiada condición física, química, hídrica y biológica del suelo para el enraizamiento, la cual no podía fácilmente ser mejorada hasta que más agua alcanzara las raíces y la calidad del suelo hubiera sido mejorada (Stark, 2000). Observaciones comparables se han hecho en otros países como El Salvador.

(Vieira et al., 1999)

Los medios físicos convencionales de Conservación de Suelos y Aguas a menudo han demostrado ser menos satisfactorios y no totalmente aceptables por los agricultores ya que han tratado de detener la escorrentía y la erosión en lugar de concentrarse, en primer lugar, en el mejoramiento de la capacidad de absorción y la productividad del suelo in situ para minimizar, como consecuencia, la escorrentía y la erosión. Por ejemplo, en la Lámina 34 se observa un campo en el cual la compactación causada por un excesivo paso de equipos de discos ha creado una capa dura subsuperficial la cual, a su vez, ha reducido la profundidad efectiva a cerca de 4 cm dando lugar a un desperdicio de agua de lluvia causado por un exceso de escorrentía. En condiciones de suelos indisturbados bajo vegetación nativa la profundidad efectiva para el enraizamiento de este suelo es de más de tres metros -la rotura de la capa dura para restablecer condiciones favorables para el enraizamiento y la infiltración de agua hubieran sido más apropiadas que el uso de bolsas de arena.

Lámina 34
Capa dura de suelo, escorrentía y medidas físicas inapropiadas. Tabatinga, Brasil.

T. F. SHAXSON

Cada vez que ocurre la erosión se altera el ambiente de enraizamiento para el cultivo subsiguiente. Este concepto indica la necesidad de:

RECUADRO 3
Equilibrio precario del abastecimiento y la demanda de agua en Karnataka (India)

Durante los últimos 10 años ha habido un importante aumento de la extracción de agua de tres cuencas. Esto ha sido originado por la más alta rentabilidad de la agricultura bajo riego cuando se la compara con la agricultura de secano. Si bien en dos de las cuencas hay algunos pequeños acuíferos inexplotados, la evidencia indica que los niveles actuales de extracción de agua subterránea son aproximadamente iguales a la recarga anual. En grandes áreas, los pozos son bombeados para el riego hasta que se secan.

Como consecuencia directa del incremento de la extracción de agua, los niveles de las aguas subterráneas han descendido y los pozos menos profundos son ahora improductivos debido a la construcción generalizada de pozos entubados para la extracción de agua de acuíferos más profundos. La caída de los niveles de las aguas superficiales ha llevado a cambios en la hidrología superficial del área de las cuencas del proyecto. Las surgentes y las aguas de filtraciones se han secado y actualmente fluyen o se saturan en períodos excepcionalmente húmedos. El flujo en las corrientes efímeras después de grandes lluvias es de menor duración y como consecuencia el flujo hacia los estanques ha disminuido.

Si bien la escorrentía, en lluvias individuales o en sus secuencias es a menudo mayor que el 2 y el 6 por ciento anual de la escorrentía registrada en las parcelas y en el campo, esto indica que no hay grandes volúmenes de agua superficial adicional que pueda ser capturada en las cuencas de los proyectos.

Las estimaciones del uso del agua superficial en las distintas aldeas muestran que la extracción es desuniforme. Los niveles de extracción de agua subterránea en algunas aldeas es más de 2,5 veces superior al valor de la recarga de agua.

En algunas aldeas ya hay problemas de falta de agua en el verano. En estos casos, son las personas más pobres y especialmente las mujeres y los niños quienes sufren las peores consecuencias. Más preocupante aún es la perspectiva de una sequía de agua subterránea en la región. Los niveles de extracción de agua subterránea son tales que en muchas áreas no existe una reserva de esa agua que pueda ser usada como fuente de abastecimiento en los períodos de sequía meteorológica en los que no ocurre ninguna recarga.

Los resultados del estudio muestran claramente que el enfoque [del proyecto] debería estar dirigido al manejo del recurso hídrico en contraposición al desarrollo de ese recurso. Los recursos hídricos en las cuencas están cercanos a su explotación total y, en general, la construcción de represas o de nuevos pozos cambiará solamente el modo de extracción pero no pondrá a disposición nuevos recursos hídricos.

Es necesario considerar fundamentalmente las ventajas asociadas con el cambio de modo de uso del agua y seleccionar opciones que maximicen su valor económico y social en cualquier situación de la cuenca. En muchos casos esto significa otorgar la máxima prioridad al agua potable y después distribuir el recurso hídrico a los usos que tienen el valor subsiguiente en la escala económica y social.

(Adaptado de Batchelor et al., 2000)

Este enfoque es radicalmente diferente de las medidas físicas y lo debería preceder en el caso en que estas pudieran aún ser necesarias para capturar y encausar la escorrentía una vez que esta ha comenzado. Las características del suelo que favorecen la infiltración del agua y el intercambio de gas son las mismas que minimizan la escorrentía y la erosión. De esta manera el enfoque de la conservación puede ser totalmente integrado con el proceso de producción.

Sequías que dañan las plantas

Las cifras del promedio anual de lluvia no son un indicador de la frecuencia de las sequías, entre distintos años o dentro de un año, tal como se muestra en el Cuadro 8. El promedio de lluvia en Indore, India, entre 1956 y 1977 fue de 1 077 mm con una variación comprendida entre 507 y 1 917 mm.

CUADRO 8
Total de lluvia anual. Indore, India

Año

Lluvia mm

Año

Lluvia mm

1956

808

1967

964

1957

632

1968

903

1958

1 208

1969

1 054

1959

1 743

1970

910

1960

860

1971

926

1961

1 246

1972

598

1962

1 103

1973

1 917

1963

998

1974

952

1964

1 084

1975

1 209

1965

507

1976

1 221

1966

696

1977

1 025

Fuente: Shaxson et al., 1980.

Los períodos de sequía dentro de un año particular pueden ocurrir como una demora en la iniciación de las lluvias, como períodos secos de una semana o más en períodos críticos del crecimiento de los cultivos dentro de la estación lluviosa, o como la finalización anticipada e inesperada de esa estación.

La inseguridad de las lluvias dentro de la estación húmeda puede ser apreciada gráficamente (FAO, 1999a). La Figura 13 muestra un ejemplo de sequías de corta duración dentro de la estación de los monzones en Hyderabad, India, con serias consecuencias para los cultivos anuales.

Agravantes de las sequías

Solo el agua de lluvia que entra en el suelo es efectiva para el crecimiento de las plantas y como flujo hídrico en la estación seca. La escorrentía superficial puede reducir la humedad del suelo y el agua superficial. La sequía inducida significa que las plantas pueden llegar a una situación de estrés antes de lo deseable aun cuando haya suficiente agua de lluvia en la parte superior para satisfacer las necesidades de los cultivos.

RECUADRO 4.
Más escorrentía, más sequía

Cerca de Arusha, en Tanzanía, siempre ha habido años más secos seguidos por años más húmedos; la tendencia a largo plazo no muestra cambios importantes. A pesar de esto, los agricultores se quejan de que las sequías son cada vez peores. Este es un fenómeno común y en aumento en muchas partes del mundo donde, por lo general, debido al mal manejo del suelo, las capas superficiales se vuelven menos porosas y de esa manera permiten la infiltración de cada vez menores cantidades del agua de lluvia aumentando la escorrentía. De esta manera la humedad del suelo no es reabastecida en la medida en que lo indican las cifras de la lluvia (Christianson, 1988). La precipitación media anual cerca de Kondoa (500 a 800 mm) era suficiente para mantener una densa vegetación. La erosión ha causado graves daños después de la desaparición de los bosques, el exceso de cultivos y el sobrepastoreo. El desperdicio de la humedad potencial del suelo y del agua subterránea a largo plazo, más que el proceso erosivo en si mismo, han dado como resultado una impresionante reducción y cambio de la vegetación (Lámina 35).


FIGURA 13
Sequías dentro de la estación con lluvias a nivel total 1 275 mm (1915), 776 mm (1965) y 340 mm (1970) en Hyderabad, India

Fuente: Krantz y Kampen, 1978.

Lámina 35
Mal manejo de los bosques de Ugogo (Tanzanía) que ha llevado a una importante reducción de la densidad de la vegetación y a un cambio hacia especies más tolerantes a la sequía.

C. CHRISTIANSSON

Un estudio reciente en Karnataka, India, indica que se crea una situación precaria cuando la demanda combinada de humedad del suelo y de agua líquida por parte de las plantas excede la recarga media del suelo y de las aguas subterráneas (Recuadro 3).

Algunas áreas pueden sufrir una desertificación en aumento a causa de las prácticas de manejo de la tierra que dan lugar al daño de la tierra (Recuadro 4).

Reducción de la duración de la sequía

La sequía climática es inevitable. La extensión del período en el cual la humedad del suelo permanece disponible para las plantas reduce la duración de un estrés hídrico en las plantas potencialmente perjudicial. Al mismo tiempo, esto reduce la longitud del período improductivo del año durante el cual los alimentos almacenados serán consumidos antes de la próxima cosecha.

En las regiones con estaciones secas la atención se debería enfocar en cuanta agua de lluvia puede ser capturada y almacenada en el suelo en lugar de enfatizar cuanta escorrentía ha ocurrido en la superficie. Los sistemas radicales son más extensos cuando el agua no es un factor limitante, tal como ilustran las diferencias en el crecimiento de las raíces de plantas de té del mismo clon cultivadas en condiciones de secano o bajo riego (Figura 14). Después de nueve meses los sistemas radicales de una planta de cada uno de los tratamientos fueron lavados y dibujados a escala sobre papel. Los períodos secos durante la estación lluviosa de 1968-69 condujeron a la inhibición del crecimiento de las raíces en el tratamiento de secano mientras que la provisión regular de agua de riego en el otro tratamiento evitó el estrés hídrico y originó un profuso sistema radicular. Las raíces crecieron y se extendieron dentro de los volúmenes de suelo en los que había humedad disponible.

Esto indica que al permitir el ingreso de una mayor cantidad de agua al suelo y al minimizar las pérdidas de la escorrentía y la evaporación superficial se beneficia el crecimiento de las raíces, siempre que otros factores tales como los niveles de nutrientes y las barreras físicas para el crecimiento radical no sean factores limitantes.

El desarrollo de un amplio rango de espacio de poros estables no puede ser obtenido por medio de la labranza mecánica y puede solamente ser el resultado de la actividad biológica del suelo. Los organismos del suelo hacen una importante contribución al desarrollo y mantenimiento de la porosidad y pueden permitir la sobrevivencia de las plantas incluso después que el estrés hídrico pueda haber causado la cesación del crecimiento activo. En esta forma, la severidad de las sequías climáticas puede ser disminuída, ya que la persistencia de la planta puede ser extendida y la posibilidad de una recuperación post-sequía aumenta. Una cobertura permeable del suelo, preferiblemente con residuos de los cultivos, modera las altas temperaturas en la parte superior de la zona radical. Esa cobertura también previene el salpicado de la lluvia, favorece la infiltración y reduce sensiblemente la tasa de evaporación del agua de las capas superiores del suelo. Esto conserva la humedad, retarda la iniciación de los períodos de estrés y acorta la duración de los mismos.

Incluso cuando hay escasos recursos para formar una cobertura, los suelos en buen estado y bajo formas de labranza mínima pueden proporcionar mejores condiciones para el crecimiento de las plántulas y su sobrevivencia que aquellos suelos que han sido dañados por una labranza intensa e inadecuada. Por ejemplo, en las tierras áridas de cultivo de trigo, en Australia, en el año 2000 se indicó que: «...incluso los cultivos sin labranza sufrieron severamente con la sequía. Sin embargo, su recuperación fue notoriamente mejor que en aquellos casos en que la estructura del suelo había sido dañada por la labranza. Los suelos labrados no aprovecharon la lluvia tan bien como los suelos que estaban más blandos, gracias a varios años de labranza cero...Los encostramientos en los suelos labrados están en franco contraste con las huellas (hechas por las ruedas prensadoras de las sembradoras) en las formaciones herbáceas formadas por una historia de labranza cero... (Western Australia No-Tillage Farmers Association, 2001).

FIGURA 14
Sistemas radiculares de dos plantas jóvenes de té del mismo clon (MT12) sin y con riego, después de nueve meses en el campo

Fuente: Fordham, 1969.

Cambiando las perspectivas para cuidar el suelo

Desde este punto de vista diferente, los cambios importantes en el manejo incluyen:

Lámina 36
Raíces, otros organismos y materiales orgánicos desarrollan el ecosistema del suelo desde la parte superior hacia abajo, aquí sobre roca cretácea. Purbeck, Inglaterra.

T. F. SHAXSON

Lámina 37

Capa superior de suelo como ambiente para las raíces desarrollado en una arcilla marina expuesta por la acción de las raíces y los solutos orgánicos. Poole, Inglaterra.

T. F. SHAXSON

Cuidado de las raíces, los organismos del suelo y el agua

La forma en que el suelo es manejado como un ambiente favorable para las raíces tiene influencia sobre la iniciación, la duración y la severidad de la sequía, ya que las raíces son los abastecedores de agua y nutrientes a las otras partes de la planta. Sin suficiente agua para satisfacer las necesidades de las plantas, el rendimiento puede ser limitado, incluso en unos pocos días de clima cálido. Cuanto más severo y prolongado es el período seco, mayor será el impacto causado al rendimiento final de los cultivos (FAO, 1999a).

Es necesaria una buena comprensión de los hechos que ocurren en el ambiente debajo de la superficie de la tierra y de la forma en que funciona este ecosistema a fin de que pueda ser manejado correctamente. Las propuestas principales para esa comprensión son:

Los organismos en el ecosistema del suelo descomponen y transforman los materiales orgánicos y contribuyen a:

Los organismos del suelo son trabajadores subterráneos que cumplen muchas actividades de mejoramiento del suelo sin ningún costo para los agricultores; sin duda, para satisfacer sus requerimientos merecen más atención que la recibida generalmente.

El agua de lluvia para satisfacer las necesidades de las plantas deber ser retenida conservándola en el suelo donde puede beneficiar a todos los habitantes de la zona radical. El exceso de agua de esos requerimientos debería poder pasar más abajo para contribuir al agua subterránea que se encuentra más profundamente.

Estas tres sugerencias para el «cuidado» proponen un enfoque dirigido a determinar las necesidades del ecosistema del suelo del que son parte las raíces de las plantas. Esta es una etapa necesaria para decidir la forma de incrementar la intensidad de uso de la tierra sin dañar los recursos naturales básicos de agua y suelo.


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