El modelo epic en Argentina

Back to contents - Previous file - Next file

RESUMEN

Los suelos de la Cuenca del Río Arrecifes, en la Provincia de Buenos Aires, manifiestan un creciente grado de erosión y degradación. Con una superficie mayor al millón de hectáreas, la Cuenca produce cereales y oleaginosas por valor de 400 millones de dólares estadounidenses al año, que representa el 896 del valor de la producción nacional conjunta de trigo, maíz, saja y girasol. Este proyecto pretende disponer de un método objetivo de monitoreo y estimación del impacto de la dinámica del deterioro sobre la productividad actual y futura de los suelos agrícolas de la Cuenca. El modelo de simulación: Calculador de Impacto Erosión-Productividad (EPIC-Erosion Productivity Impacto Calculator) ha sido elegido como la metodología capaz de representar las interacciones principales de los complejos sistemas de producción agrícola.. Los logros más destacados han sido la organización de bases de datos meteorológicos, climáticos, de serlo y viento en la Cuenca; la adecuación de los archivos de tecnologías, agroquímicos y sus costos a los valores locales; el análisis del régimen de lluvias intensas y la calibración del crecimiento del trigo. Las actividades futuras se orientarán hacia la calibración y validación de los componentes del modelo EPIC.

INTRODUCCION

La Cuenca del Río Arrecifes abarca más de un millón de hectáreas de las tierras más fértiles de la República Argentina. El 90% de la superficie está ocupada por suelos de aptitud agrícola, en los que se producen entre el 6 y 10% de la producción nacional de trigo, maíz, soja y girasol. Los rendimientos promedios de estos cultivos superan sistemáticamente a los promedios nacionales. En 1991, el valor de la producción agrícola de este sector ha sido de 400 millones de dólares estadounidenses. Esta cifra ilustra el grado de dependencia de numerosas comunidades rurales y, en definitiva, de toda la nación, del mantenimiento de la capacidad de producción de los suelos.

Desde hace veinte años la expansión de la agricultura ha sido incesante en toda la pradera pampeana, siendo la Cuenca uno de los focos donde el proceso de agriculturalización ha alcanzado su máxima expresión. La difusión de la soja, la disponibilidad de nuevas tecnologías de producción de cultivos y un régimen de lluvias más favorable impulsó el

R.A. Díaz y C.B. Irurtia proceso. El fenómeno ha sido debidamente caracterizado en varios trabajos (Cirio, 1984; Obschatko, 1988).

Lo cierto es que con la aparición de sistemas de producción basados en la agricultura comienzan a acelerarse los procesos de degradación y de erosión hídrica de los suelos. Los estudios de Irurtia (pers. comm. 1983) y de Michelena et al (1989) ponen en cifras la magnitud del deterioro producido en los suelos.

Desde la Estación Experimental del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) en Pergamino (Provincia de Buenos Aires), en el corazón de la Cuenca, se ha estudiado el problema y, a partir de 1986, se puso en marcha un proyecto de difusión de técnicas conservacionistas impulsado por INTA y diversas entidades oficiales y privadas NTA, 1986).

Sin embargo, el país no cuenta con un sistema de control del grado de deterioro de los suelos productivos y del impacto causado en el corto y largo plazo por el empleo de sistemas basados en la agricultura permanente. Tampoco se dispone hoy en día de métodos de predicción comparativa de la magnitud física y económica del efecto de agrotecnologías conservacionistas. En pocas palabras, todavía faltan resultados que indiquen en cuanto se afecta la productividad de los sistemas agrícolas típicos con la degradación y erosión de los suelos.

Recientemente los Institutos de Clima y Agua y de Suelos del Centro Nacional de Recursos Naturales (C.I.R.N.) de INTA, formularon un proyecto dirigido a superar las limitaciones existentes mediante la utilización del modelo matemático de simulación EPIC (Williams et al, 1984).

PROPOSITO

Disponer de información confiable sobre el estado de los suelos más productivos y del impacto que sobre su capacidad productiva tendría la elección de distintas tecnologías de manejo para contribuir a la toma de decisiones desde los niveles políticos hasta de los productores rurales.

OBJETIVOS

1. Adaptar el modelo EPIC a las condiciones ambientales, de manejo y económicas de los sistemas agrícolas de la Cuenca del Río Arrecifes.
2. Establecer el grado de deterioro actual y proyectado de los rendimientos de los cultivos en relación a la erosión y degradación de los suelos.
3. Evaluar el impacto de las técnicas de manejo tradicionales y conservacionistas sobre el ambiente.

PRODUCTOS

El proyecto INTA-C.I.R.N. 31:0034 fue aprobado en noviembre de 1991. Al cabo de dos años los productos principales de la investigación propuesta serán:

1. El modelo EPIC validado para las condiciones del norte de la provincia de Buenos Aires.
2. Valores de productividad del sistema agrícola puro en 19 series de la región.
3. Caracterización de los niveles de riesgo actual y futura erosión y degradación ocasionado por la agricultura pura practicada en la Cuenca.
4. Formulación de nuevas lineas de investigación dentro del Programa Nacional de Suelos de INTA.

ESTADO ACTUAL

Luego de ocho meses de funcionamiento, el proyecto ha obtenido los siguientes resultados:

1. Organización de una base de datos meteorológicos diarios de radiación global, temperaturas extremas del aire y lluvias de las Estaciones Agrometeorológicas de INTA en Pergamino y San Pedro. En ambos casos la serie disponible va desde 1967 hasta 1990.
2. Generación de los datos climatológicos medios mensuales y sus parámetros estadísticos empleando el programa anexo WXPARM.
3. Reconstitución de los datos diarios faltantes en San Pedro mediante el programa anexo WXGEN.
4. Cartografía regional y de la Cuenca de las lluvias máximas en 0,5 horas por mes basados en información pluviográfica analizada de 22 estaciones argentinas por la Estación Experimental Agropecuaria INTA en Paraná (Provincia de Entre Ríos).
5. Organización de los archivos WEATHER.DAT y WIND.DAT de cinco localidades argentinas (Pergamino, San Pedro, Gobernador Gregores, Paraná y Coronel Suárez).
6. Análisis comparativo de las lluvias en 0,5 y 6,0 horas, con periodo de retorno de 10 años, medidos en pluviógrafos respecto de estimaciones con datos pluviométricos de más fácil disponibilidad (Díaz, 1984). Ver figura 1.
7. Comparación de las estimaciones de evapotranspiración potencial con las fórmulas de Perman-FAO y Priestley-Taylor con mediciones en lisímetros con alfalfa en la E.E.A. INTA en Pergamino.

FIGURA 1 : Intensidad de b lluvia 0,5 H con T = 10 años

8. Análisis de sensibilidad de variables de suelo para la serie de suelo Pergamino, donde se comprueba la importancia de la información de capacidad de campo, punto de marchitez y densidad aparente.
9. Organización del archivo SOIL1.DAT con 27 series de suelos provistos por el Instituto de Suelos de INTA.
10. Calibración del componente de crecimiento y desarrollo de trigo var. PROINTA Azul empleando datos medidos en experimentos sin limitaciones en cinco ambientes de la región pampeana (figura 2).

FIGURA 2 : Materia seca aérea (STL). Calibración de EPIC.

11. Comparación de las pérdidas de suelo en el sistema de agricultura tradicional versas un sistema con laboreo mínimo en Pergamino, proyectado hasta fines de este siglo.
12. Adecuación de los archivos originales en labranzas, agroquímicos y de cultivos a los datos disponibles en Argentina y a los precios de insumos y productos locales.
13. Digitalización de las curvas de nivel en la Cuenca del Río Arrecifes a cargo de la Sección de Sistemas de Información Geográfica del Instituto de Suelos de INTA.
14. Disponibilidad de datos de la base SOTER para su utilización dentro del modelo EPIC.
15. Simulación de la remoción de cenizas provenientes de la erupción del volcán Hudson en los campos de la Provincia de Santa Cruz por acción del viento.
16. Organización de banco de datos con información de experimentos de rotación-labranzas- fertilización de E.E.A. INTA Pergamino desde 1981 a 1992.

FUTURAS TAREAS

Se prevean durante el corriente año realizar las siguientes tareas:

1. Organizar la base de datos de lluvia de 50 o más localidades del área para el período 1971-1990, con el Servicio Metorológico Nacional (SMN).
2. Establecer el aforo de dos microcuencas para la medición de los volúmenes de escurrimiento y el peso de los sedimentos en cooperación con el Instituto Nacional de Ciencia y Técnica Hídricas (INCYTH).
3. Intensificar las tareas de calibración del componente crecimiento de cultivo con datos medidos de la red CERES de trigo y cultivos de verano.
4. Iniciar la calibración y validación de la información experimental de los ensayos de rotación-labranzas-fertilidad.
5. Difusión de los resultados obtenidos y de las características salientes del EPIC.

BIBLIOGRAFIA

Cirio, F.M. 1984. Evolución reciente y perspectivas de crecimiento de la agricultura en la región pampeana. CISEA Documento 6.

Díaz, R.A. 1984. Análisis de las lluvias máximas diarias anuales en la región centro-oriental argentina. Publicación técnica de la Serie de Suelos y Agroclimatología N° S de la E.E.A. INTA en Marcos Juárez. 16 pp.

INTA. 1986. Proyecto de agricultura permanente: desarrollo y difusión de tecnologías conservacionistas. Centros Regionales Buenos Aires Norte, Córdoba, Entre Ríos y Santa Fe.

Irurtia, C.B. pers. comm. 1983. Estimación de la erosión hídrica en la Cuenca del Río Arrecifes y propuestas para su control. Informe inédito.

Michelena, R., Irurtia, C.B. Vavruska, F.A., Mon, R., Pittaluga, A. 1989. Degradación de suelos en el norte de la región pampeana. Proyecto de Agricultura Conservacionista. Publicación técnica 6. s/n pp.

Obschatko, E. 1988. La transformación económica y tecnológica de la agricultura pampeana. Ediciones Culturales Argentinas, Ministerio de Educación y Justicia de la Nación. Buenos Aires. 192 pp.

Williams, J.R., Jones, C.A., Dyke, P.T. 1984. A modelling approach to determining the relationship between erosión and soil productivity. Trans. ASAE 27:129-144.

El modelo usle en Costa Rica

RESUMEN

La erosión acelerada por la intervención del hambre, es mucho más que un problema agronómico: es un problema ecológico. En Costa Rica se ha eliminado la cubierta vegetal natural de muchas tierras, para dedicarlas a actividades agropecuarias. Cuando esto ocurre en áreas de fuerte pendiente y alta pluviosidad, se provoca un incremento en el proceso de erosión y la acción autoreguladora de las cuencas sufre serias alteraciones.

Para analizar y cuantificar estos procesos erosivos y para llegar eventualmente a la instalación de las medidas de conservación más recomendables, se necesitan metodologías de análisis de las tasas de pérdida de suelo. Estas dependen de las lluvias, de las características del serlo, de la pendiente, del tipo de cobertura vegetal y del uso y manejo de los cultivos. La combinación más importante de estos factores, se intentó en la Ecuación Universal de Pérdida de Suelos (Wischrneier y Smith, 1978).

Los resultados obtenidos en áreas tropicales con este modelo, han sido criticados debido a posibles sobrestimaciones en la tasa de pérdida de suelo.

En este trabajo se aplicó el modelo USLE, con las especificaciones y requerimientos necesarios para el desarrollo correcto de esta metodología (Alfaro y Palacios, 1991).

INTRODUCClON

Una de las alternativas para la cuantificación de la pérdida de suelo, es la aplicación de modelos. Existe una importante variedad de modelos, desde los más simples como el USLE, hasta los más complejos como OPUS o WEPP entre otros. Estos se han desarrollado basándose principalmente en métodos estadísticos y/o observaciones empíricas.

Por su capacidad de aplicación a diferentes áreas, el uso de modelos es la metodología menos costosa para el estudio de la erosión, y pueden ser de extrema utilidad para evaluar el impacto de las técnicas de conservación de suelos y agua (Bork, 1991).

El modelo USLE (Universal Soil Loss Equation, o Ecuación Universal de Pérdida de Suelo), fue desarrollado por el Servicio de Conservación de Suelos del Departamento de

G. Palacios Alvarez y M. A fara Sánchez

Agricultura de los Estados Unidos, como método para identificar áreas con susceptibilidad a ser erosionadas, así como para obtener una tasa de pérdida de suelo a largo plazo.

Este es un modelo estadístico, que consiste en una regresión múltiple de los cinco factores más importantes que intervienen en el proceso erosivo: clima, suelo, pendiente, uso del suelo y las prácticas de conservación. Estos factores representan las variables independientes de la regresión. La multiplicación lineal de estos arroja una tasa de pérdida de suelo anual en un área determinada, generalmente se expresa en toneladas por hectárea (la que constituye la variable dependiente de la regresión).

La Ecuación está dada bajo la siguiente fórmula:

A = R x K x LS x C x P

Donde A es el producto final de la multiplicación de cada una de las variables.

R es el factor que representa a la variable lluvia. Representa el Índice de erosividad o la capacidad erosiva de la lluvia, y es el producto de la energía cinética y su máxima intensidad en 30 minutos (I30).

El factor K, representa la erodabilidad del suelo, es la relación de la tasa de pérdida de suelo por unidad de índice de erosividad para un suelo especifico.

L, es el factor longitud de la pendiente.

S, es el factor gradiente o inclinación de la pendiente. Se hace la relación del grado y longitud de la pendiente con la pérdida de suelo.

El factor C, representa el Índice de perdida de suelo en un área con un cierto cultivo comparada con otra área no cultivada bajo las mismas condiciones de manejo, precipitación, pendiente y longitud.

El factor P, es el Índice de pérdida de suelo de un área con prácticas de control para la erosión, como siembra en contorno, terrazas, barreras vivas, acequias de ladera, terracotas de bancos, etc. y la pérdida que ocurre para un mismo suelo sin ninguna medida de control de la erosión.

En Costa Rica existen algunos estudios referentes al proceso o la dinámica de la erosión. En este sentido, el Centro Científico Tropical (1982), estima que el 42% de los suelos en Costa Rica sufren algún grado de erosión y que existen pérdidas de suelo que alcanzan las 725 millones de toneladas al año. Vahrson (1990) calculó el Índice de erosividad (R) para 115 estaciones pluviográficas en todo el país. De igual manera, existen estudios de erosión y escorrentía por parte de Bermúdez (1980) y Apolo (1980) sobre todo referidos a zonas cercanas a Turrialba. Se ha trabajado en cuencas de gran tamaño, obteniéndose los datos por lo general de mapas elaborados a una escala pequeña y para otros fines, o de fotografías aéreas a escalas igualmente inadecuadas. Por ejemplo, Amézquita y Forsythe (1979) aplicaron el modelo para el área de Turrialba, obteniendo valores promedios entre

20 y 36 toneladas de pérdida de suelo por hectárea al año. Mora (1987) lo aplicó en la cuenca del Río Pejibaye, llegando a encontrar pérdidas de hasta 1 576 Mg/ha/año aún cuando prevalecía en esta área el bosque primario. El SENACSA y FAO aplicaron esta metodología en una primera etapa para en la Cuenca del Río Reventazón y posteriormente en todo el país, en ambos casos pudieron encontrarse pérdidas de suelo anuales superiores a las 800 Mg/ha (FAO, 1989).

Asimismo, el modelo presenta limitaciones de diseño y operación, por ejemplo en las zonas tropicales muchas de las tierras bajo cultivo tienen pendientes fuertes, que exceden los limites de diseño del modelo. También los sistemas de cultivos prevalentes no presentan la homogeneidad que asume y necesita el modelo. De igual manera las características edáficas y los patrones de formación y destrucción del suelo difieren en los trópicos de las zonas templadas. La susceptibilidad del suelo a ser erosionado está indisolublemente ligado a los cambios estacionales y a las temperaturas prevalentes de cada región.

Como respuesta a todo lo anterior, se desarrolló un proyecto de investigación, en la microcuenca de la Quebrada Pital (3 km²) ubicada a 4 km al oeste de la ciudad de Santiago de Puriscal. Aquí se aplicó el modelo USLE ajustándose a sus requerimientos y necesidades, es decir, como medio de evaluación de su verdadera aplicabilidad en el medio tropical. Así se plantearon los siguientes objetivos:

• Trabajar en un área con reconocidos problemas muy severos de erosión de suelos.
• Utilizar este modelo en un área bastante reducida, utilizando un sistema de muestreo que permite obtener los valores de cada uno de los factores a nivel de hectárea, es decir, a gran nivel de detalle.
• Los datos que se utilizan, deben ser datos reales obtenidos directamente en el campo a partir de análisis de muestras extraídas para cada punto de muestreo.
• Paralelamente y a través del trabajo de campo, se determinará el estado actual de la erosión, y algunos parámetros como la profundidad del horizonte A, el tipo de erosión dominante, la estructura del suelo, etc., que permitan dar un diagnóstico del estado de degradación al que ha estado sujeto el suelo, con la finalidad de obtener un análisis comparativo entre lo generado por el modelo y lo obtenido en el campo.

RESULTADOS

A pesar de que se aplicó la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo de la manera más apropiada, es decir, obteniendo los datos necesarios para la determinación de cada factor en el campo mismo, y a la escala más recomendada (nivel de hectárea), los resultados obtenidos continúan siendo muy elevados y de dudosa veracidad, puesto que no corresponden en muchos casos a la magnitud encontrada en el campo.

Los valores de pérdida de suelo que se obtuvieron con la aplicación de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo, están dados en toneladas por hectárea al año y fueron agrupados en ocho diferentes categorías:

Los suelos que tienen una pérdida de su capa superficial de 0 a 10 toneladas por hectárea al año ocupan solamente un 3% del área de la microcuenca de la Quebrada Pital; tienen una pendiente promedio de 15 grados, una cobertura foliar promedio de 67% y una profundidad promedio del horizonte A de 33 centímetros.

Los terrenos que pierden anualmente entre 10 a 20 toneladas de suelo por hectárea, ocupan solamente el 1 % del total del área de estudio. Estos se encuentran bajo uso de pastos, tienen 2 grados de pendiente, una cobertura foliar de 100% y una profundidad promedio del horizonte A de 8 centímetros.

Los suelos que pierden de 20 a 50 toneladas anualmente por hectárea, ocupan el 4% del área total de la microcuenca, son utilizados principalmente con pastos y café. La pendiente promedio es de 17 grados, la cobertura foliar promedio es de 53% y tienen una profundidad promedio del horizonte A es de 30 centímetros.

Con una pérdida potencial de 50 a 100 toneladas de suelo por hectárea al año, se encuentra un 3 % del área total de la microcuenca, en su mayor parte utilizada con café y en la rotación anual maíz/frijol/tabaco. La cobertura foliar promedio de estos suelos es de 53%, la pendiente promedio es de 25 grados y la profundidad del horizonte A alcanza los 30 centímetros como promedio.

El 13% del área de estudio está perdiendo entre 100 y 200 toneladas anuales de suelo por hectárea, ocurriendo principalmente con uso de café. La profundidad promedio del horizonte A es de 19 centímetros, la pendiente promedio llega a los 17 grados y la cobertura foliar es de 62 porciento.

Los suelos que pierden entre 200 y 400 toneladas anualmente en una hectárea, cobren un 21% del área total. El uso dominante es el cultivo de café que alcanza el 43%. Estos suelos tienen una pendiente promedio de 20 grados, una cobertura foliar de 56% y una profundidad del horizonte A de 26 centímetros.

Con una pérdida de suelo entre 400 y 800 toneladas anuales de suelo por hectárea, tenemos un 33%, siendo esta categoría de pérdida más frecuente en toda la microcuenca. Estos suelos están dedicados casi por completo a pastizales. La pendiente promedio es de 22 grados mientras que la cobertura foliar es de 59% y la profundidad del horizonte A es de 31 centímetros.

La última categoría de pérdida obtenido con la aplicación de este modelo, es la que incluye los valores superiores a las 800 toneladas de suelo. Esta categoría ocupa un 22% de la totalidad del área, donde los pastos cubren la mayor parte con 83%. Estos suelos poseen el promedio más alto de pendiente con 30 grados de inclinación, una cobertura foliar de 74% y una profundidad del horizonte A de 31 centímetros.

DISCUSION

Si clasificamos los valores de pérdida de suelo, obtenidos con la aplicación del modelo USLE, en cinco categorías de intensidad de erosión propuestos por FAO (1989), y si lo comparamos con el grado de intensidad observado durante el trabajo de comprobación de campo se notan grandes diferencias. Durante el muestreo se encontraron pequeñas áreas (3 % del total de la microcuenca) donde no habla síntomas de erosión. Con el modelo USLE estas áreas no se pueden identificar, y este es una de sus grandes limitantes, ya que asume que siempre ocurre pérdida de suelo siendo incapaz de reconocer áreas de depositación de sedimentos.

Por otro lado, en términos porcentuales, subestima las áreas menos criticas, ya que en el trabajo de campo se encontró que el área afectada por erosión ligera era un 24% y la moderada era un 35%. De acuerdo con los resultados generados por la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo, las áreas sujetas a estos grados de erosión eran de 4 y 12% respectivamente. Así mismo, este modelo sobreestima en gran medida las áreas sujetas a estos grados de erosión, puesto que estima que el 38% del área está sujeta a una erosión severa y el 46% a una erosión muy severa, lo que difiere a lo encontrado en el trabajo de campo, en donde se determinó que el área afectada por erosión severa era 28% y solamente un 9% por erosión muy severa.

En resumen, según esta metodología, más del 92% del área de estudio pierde anualmente más de 50 toneladas de suelo por hectárea, llegando incluso en algunos puntos a más de 2 000. Esto supone, que áreas usadas intensamente en actividades agrícolas, están perdiendo anualmente alrededor de 20 cm de suelo por hectárea, lo que sale de lo normal, puesto que estas áreas tienen una profundidad promedio del horizonte A de 22 cm y han mantenido su productividad agrícola durante muchos años, o sea, que la microcuenca está afectada mayoritariamente por una erosión muy severa. Pero si se toma como base el trabajo de campo, la microcuenca de la Quebrada Pital está sujeta principalmente a una erosión que va de moderada a severa, ya que estos dos grados de erosión afectan 138 hectáreas de las 216 maestreadas.

El resumen de los datos obtenidos para el área de estudio muestra una clara relación entre el grado de la erosión actual y la inclinación de la pendiente, así como con el porcentaje de cobertura foliar. Como se aprecia en el cuadro 1, el aumento del grado de la pendiente y la disminución de la cobertura foliar incrementan el grado de la erosión, con lo que se podría esperar una disminución en los valores de la profundidad del horizonte A.

CUADRO 1
Promedios de profundidad del horizonte A, pendiente, cobertura foliar y prácticas de conservación para cada arado de erosión (trabajo de campo)

Esta relación no se aprecia en el resumen de los datos obtenidos mediante la aplicación de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo. Como lo muestra el cuadro 2, estos valores no muestran algún tipo de patrón coherente, y el aumento del grado de la erosión expresado a través de una pérdida de suelo en toneladas por hectárea al año, no lleva implícito, ni un aumento en el grado de la pendiente, ni una disminución en el porcentaje de la cobertura foliar, así como, tampoco una disminución en la profundidad del horizonte A. La mayoría de las áreas donde el trabajo de campo demostró que el proceso erosivo se encontraba en un estado muy avanzado, no coinciden con aquellas en donde, según la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo, se da una tasa de pérdida de suelo muy elevada (ver figuras 1 y 2).

FIGURA 1 : Quebrada Pital. Grado de erosión.

FIGURA 2 : Quebrada Pital. Grado de erosión Actual (Ecuación Universal de suelo)

CUADRO 2
Relación grados de erosión de la Ecuación de Pérdida de Suelo y promedios de pendiente, cobertura foliar Y profundidad del horizonte A.

La respuesta a esta contradicción, es bien conocida; el modelo USLE fue desarrollado y calibrado para otras condiciones (de clima, de pendiente, de topografía, de suelos, de manejo y uso de suelo), diferentes a las que se encuentran en los trópicos y, por lo tanto en Costa Rica.

Aunque ha sido una metodología utilizada con anterioridad en nuestro país, su aplicación ha sido para áreas muy grandes que escapan a las dimensiones para la que fue calibrada. Además, los valores usados para el cálculo de sus factores han sido generalizados a partir de mapas ya existentes, por lo que se ha trabajado con valores promedios para grandes áreas. En el caso de su aplicación en la microcuenca de la Quebrada Pital, se obtuvieron los valores base con una alta densidad (a nivel de hectárea, que es la unidad más adecuada y más próxima a las dimensiones originales de calibración de este modelo) con un nivel de detalle muy alto y con datos reales obtenidos en el campo, que excedían la capacidad de ajuste de cada uno de sus factores.

Los valores del Factor LS (longitud e inclinación de la pendiente) obtenidos a partir de los datos de campo, excedieron el rango de calibración, resultando valores extremadamente altos de hasta 65 unidades, que comparativamente, superan en mucho valores mencionados por Kirkby y Morgan (1984), que oscilan entre 0,68 y 4,4 unidades. Estos valores de LS produjeron un incremento de los valores de pérdida de suelo debido fundamentalmente, a que este modelo fue desarrollado y calibrado en mediciones experimentales en parcelas de escurrimiento con una pendiente no mayor a los 5 grados (9%) y una longitud de 22,1 metros. Esto es totalmente distinto a las características de la pendiente en el área de estudio, donde la mayor parte de los suelos se encuentran en pendientes mayores a los 22 grados, llegando incluso a encontrarse valores aproximados a los 60 grados, y longitudes de la pendiente de hasta 100 metros. Otro de los problemas que resulta de la aplicación de esta metodología, es el cálculo del factor K, en el que se utiliza un máximo de 4% de Materia Orgánica. Los suelos del trópico superan en gran medida ese limite. Por ejemplo, para el área de estudio que es una zona de origen volcánico, se encontraron valores de MO de 10%. Esto obligó a utilizar el valor de 4% de Mo para toda la cuenca.

Otro de los problemas que plantea la aplicación de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo, es su incapacidad para tomar en cuenta el proceso de depositación de sedimento. Es decir, no puede determinar en qué puntos ni en qué cantidad se deposita el sedimento arrastrado por la escorrentía, puesto que no todo el suelo lavado es arrastrado directamente hacia los cauces de los ríos. Este modelo parte del hecho de que no hay depositación, sino pérdida de material.

Se podría pensar en una posible calibración del modelo USLE, para un mejor funcionamiento en este medio climático, especialmente de algunos de sus factores. Pero como es una multiplicación lineal, cualquier alteración en alguna variable alteraría el resultado final. La adaptación de este modelo resta una tarea casi imposible puesto que existen diferencias significativas entre el medio tropical y las condiciones para las que fue diseñado. Por ejemplo, el factor de la pendiente presenta, en muchas reglones agrícolas, valores muy altos que sobrepasan el rango de calibración y que por ende, generan un aumento significativo de las tasas de pérdida de suelo. Asimismo, la variable C, que corresponde al factor cultivo, presenta grandes diferencias en cuanto al tipo de cultivo, cobertura y homogeneidad de siembra y de cosecha del área en donde fue diseñada y calibrada. Además, en la calibración del factor C se parte de un buen manejo de los pastizales, cosa que difiere con gran parte de las áreas dedicadas a pastos en el trópico, en donde se evidencia un avanzado estado de deterioro de los pastos, producto del sobrepastoreo en zonas de fuerte pendiente y alta pluviosidad. De ahí que se puede deducir, que el modelo USLE, no puede prever la influencia de compactación del ganado sobre el suelo. El cuadro 3 muestra las pérdidas de suelo por cultivo según los resultados del modelo USLE. Aquí se le asigna a los pastos una partida de 741 t/ha/año que representa dentro de todos los cultivos la más alta. Estos valores son muy dudosos, ya que como se dijo anteriormente, se supone que los pastos dentro de la ecuación tienen un buen manejo. Por todo lo anterior, es que cualquier intento de calibración (al menos para Costa Rica), es casi imposible puesto que seria muy difícil contar con el sustento experimental que permitió la calibración del modelo.

CUADRO 3
Valores promedio de los factores de la Ecuación Universal, según tipo de cultivo

Es por esto que la utilización de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelos en paises tropicales como medio para el cálculo de la erosión puede generar problemas y datos que no corresponden a los que existen en la realidad, sino se efectúa un trabajo de campo de corroboración de los resultados. Esta necesidad de comprobación de campo, está claramente demostrada por los resultados obtenidos en la microcuenca de la Quebrada Pital, en donde se obtuvieron valores extremadamente altos, muchas voces con una pérdida superior a las 800 toneladas de suelo por hectárea al año. Si asumimos una densidad aparente para esos suelos de 1 g/cm³, estaríamos ante una pérdida de 8 centímetros de Suelo por hectárea al año. Lo que signifcaría una pérdida total del horizonte A en un año para todos aquellos puntos, con profundidades del horizonte A, menores a los 8 cm. Es decir, que de acuerdo a los resultados de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo, el 20 % de los suelos en la microcuenca de la Quebrada Pital perdería su horizonte A en menos de un año. Lo que resulta incorrecto puesto que son suelos que han mantenido su potencial agrícola por varios años.

BIBLIOGRAFIA

Amésquita, C.E. y Forsythe, W.M. 1975. Aplicación de la Ecuación Universal de Pérdida de Sudo en Turrialba. CATIE, Turrialba. Costa Rica.

Apolo, B.W. 1980. Evaluación de la Escorrentía Superficial y la Erosión en Pastizal con Arboles Aislados en La Suiza. CATIE, Turrialba. Costa Rica.

Bermúdez, M.M. 1980. Erosión Hídrica y Escorrentía en el Sistema de Café. Poró y Laurel. CATIE, Turrialba. Costa Rica.

Bornemisza, E. 1982. Manejo de los Suelos en la América Tropical Continental. Escuela de Post Graduados de Chapingo, México.

Centro Científico Tropical. 1982. Perfil Ambiental de Costa Rica. San José, Costa Rica.

Centro Científico Tropical. 1988. Manual para la Determinación de la Capacidad de Uso de las Tierras de Costa Rica. San José, Costa Rica.

Centro Nacional de Investigaciones del Caté (CENICAFE). 1975. Manual de Conservación de Suelos de Ladera. Federación de Cafetaleros de Colombia. Bogotá.

Cervantes, C. y Mojica, F. 1981. Manual de Laboratorio de Edafología. EUNA, Heredia, Costa Rica.

Dunne, T. y Leopold, L. 1978 Water in Environmental Planning . W. H. Freeman and Company. New York, U.S.A.

FAO. 1967. La Erosión del Suelo por el Agua: Algunas medidas para combatirlas en las tierras de cultivo. Colección FAO: Fomento de Tierras y Aguas N° 7. FAO, Roma. (También FAO: Cuadernos de fomento agropecuario N° 81).

FAO. 1989. Evaluación de los Estados de la Erosión Hídrica de los Suelos y Delimitación de Areas Críticas por Pérdidas del Horizonte A en la Cuenca del Río Reventazón. San José, Costa Rica.

FAO. 1989. Evaluación de los Estados de la Erosión Hídrica de Costa Rica. San José, Costa Rica.

Fassbender, H.W. 1982. Química Suelos con con en Suelos de América Latina. IICA, San José, Costa Rica.

Forsythe, W. 1985. Física de Suelos. IICA, San José, Costa Rica.

Fundación Neatrópica. 1988. Desarrollo Socineconómico y Ambiente Natural en Costa Rica. Fundación Neotrópica. San José, Costa Rica.

Herrera, W. 1986. Clima de Costa Rica. EUNED. San losé, Costa Rica.

Jansson, M.B. 1982. Land Erosion by Water in Different Climates. UNGI Report Nr. 52. Uppsala.

Kirkby, M.J. y Margan, R.P.C. 1980. Erosión de Suelos. Limusa, México

Mora, 1. 1987. Evaluación de las Pérdidas de Suelos Mediante la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo en la Cuenca del Río Pejibaye. Tesis de Grado (Msc). Turrialba, Costa Rica.

Saenz, A. 1981. Curso de Tecnología y Conservación de Suelos. UCR, San José.

Secretaría de Agricultura de los Estados Unidos de América. 1972. Manual de Conservación de Suelos. Secretaria de Lenguas Extranjeras, Washington D.C.

Van Melle, G. 1984. Estudio sobre la Capacidad de Uso de la Tierra en dos Areas de las Subregiones Puriscal y Caraigres, CATIE. Turrialba, Costa Rica.

Vahrson, W. 1988. Mapa Preliminar de la Erosividad Pluvial en Costa Rica. Escala 1:1 000 000. Ministerio de Agricultura, San José, Costa Rica.

Vahrson, W., Cervantes, C., Alfaro, M. y Palacios, G. 1989. Informe sobre Proyecto MADE, mimeografiado, Heredia, Costa Rica.

Vahrson, W., Cervantes, C., Alfaro, M., Palacios, G., Arauz, 1., Chacón, R. y Hernando, L. 1990. Aspectos Climatológicos Relacionados a la Morfodinámica Externa en la Zona de Puriscal, Costa Rica. Mimeografiado. UNA. Heredia, Costa Rica.

Vahrson, W.G y Dercksen, P.M. 1989. Lluvias de Altas Intensidades y Obras de Conservación de Suelos en Costa Rica, América Central. SENACSA 30 pp.

Vahrson, W.G y Dercksen, P.M. 1991. Algunas Consideraciones sobre las Dimensiones de Obras de Conservación de Suelos en Costa Rica. América Central. (En: Memoria del Primer Taller de Erosión de Suelos en Costa Rica. pp 20-29.

Verbraeken, J.A.A. 1988. Escorrentía en Ocho Parcelas con Cultivo de Café, Bosque Secundario y Frijol, en la Finca "La Selva", La Suiza, Turrialba, Costa Rica.

Wischmeier, W.H. y Smith, D. 1978. Predicting Rainfall Erosion Losses, a Guide to Conservation Planning Agriculture Handbook Nr. 537, U.S. Department of Agriculture. Washington.