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MODELO USLE/RUSLE

5 de diciembre de 2012

Taller RENARE

AUSID-Mercedes

Definiciones

EROSION NATURAL O GEOLOGICA

Ocurre naturalmente, sin intervención humana

EROSION ANTROPICA O ACELERADA

Es la aceleración del ritmo de erosión por sobre su ritmo natural (erosión geológica), causada por actividad humana (Wolman, 1985).

Representación esquemática de los procesos fundamentales de erosión (c) y fotografías de

una gota de lluvia a punto de impactar el suelo (a) y de las consecuencias de dicho impacto

(b) (tomado de Brady y Weil, 2002).

Erosión Laminar, Erosión en canalículos,

Erosión en Surcos y Erosión en Cárcavas

(Foster, 1988).

Encauzada y No encauzada. La primera

corresponde a la Erosión en Canalículos,

pequeños surcos y surcos (Rill Erosion),

mientras la segunda es principalmente

la anteriormente llamada Erosión Laminar (Interill Erosion).

Formas de erosión

Erosión actual Riesgo de erosión

Zona de sedimentación

Canalículos y Cárcavas

Los efectos de la erosión son

sobre:

El suelo que se erosiona

Los sitios del paisaje en los que se depositan

los sedimentos

Los ecosistemas acuáticos a los que el suelo

es exportado

- Reducción de la materia orgánica (entre el

65% y el 90% del COS del suelo se pierde por

erosión), y nutrientes. (Clérici et al, 2004)

- Peor estructura y consistencia en superficie

- Disminución de la capacidad de retención de

agua

En el sitio que se erosiona

Qué es un modelo?

Es un representación simplificada de un

sistema (realidad)

MODELOS

El modelo USLE/RUSLE estima

tasas de erosión promedio anual

para combinaciones específicas de

localidad-suelo-topografía-uso y

manejo.

MODELO DE EROSION (USLE/RUSLE)

EROSIÓN = f (EROSIVIDAD) . (ERODABILIDAD) )

LLUVIA CARACTERISTICAS

DEL USO Y MANEJO

ENERGÍA SUELO PAISAJE CONTROL DE

ESCURRIMIENTO

COBERTURA BIOMASA

RUGOSIDAD AGUA EN EL

SUELO

A = R . K . L . S . P . C Mg/ha J/ha MG/J (proporciones de Estándares)

Este modelo es USLE. RUSLE se incorporó para estimar C.

UTILIDAD DEL MODELO

PRINCIPAL:

Planificar el mejor uso y manejo de la tierra, evaluado a priori las diferentes alternativas posibles en cada caso concreto.

OTROS:

Servir al contralor legal por parte de la autoridad en la materia.

Ser insumo de planificación fuera de sistemas agropecuarios. Por ej., protección de taludes, generación de sedimentos en cuencas de obras hidráulicas, etc.

Brady y Weil, 2002.

La desagregación, ocurre como consecuencia del golpeteo de las gotas de lluvia directamente sobre la superficie del suelo y sus agregados.

Erosividad de la lluvia

La segunda causa de desagregación es el escurrimiento del agua de lluvia, que se genera cuando la tasa de infiltración es menor a la intensidad de la lluvia. El escurrimiento también posee masa y velocidad, por lo tanto, energía

cinética.

Erosividad de la lluvia

Ec = ½ m v2

Erosividad de la lluvia

Erosividad Relativa del Golpeteo directo de la lluvia

sobre el suelo, el escurrimiento no concentrado y el concentrado

de una cuenca de 5 há

Lluvia (mm) Escurrimiento (%) Energía Cinética (Julios/m2)

Golpe de gotas Escurr. No con- Escurr. Concentrado

(VT= 6 m/s) centrado (v= 1 m/s) (Cuenca 5 ha; v= 1 m/s)

25 80 450 10 500.000

25 50 450 6,25 312.500

50 80 900 20 1.000.000

50 50 900 12,5 625.000

100 80 1800 40 2.000.000

100 50 1800 25 1.250.000 Orden de Magnitud: 102-103 10 105-106

García Préchac, no publicado

Erosividad de la lluvia (Factor R)

Estima la capacidad de la lluvia y el escurrimiento asociado, de producir erosión.

EI30: Producto de la energía cinética por la máxima intensidad en 30 minutos de una lluvia erosiva. (MJ/ha.año).(mm/h)/10

FACTOR R

Fuente: Sorrondegui (1996)

PROMEDIO MÁXIMO MÍNIMO DESV. STD

TACUAREMBÓ 680 1174 310 260

PASO DE LOS TOROS 638 1195 189 274

ARTIGAS 880 1533 325 339

RIVERA 935 1658 292 373

Erosividad de la lluvia (Factor R)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Meses

Co

ntr

ibu

ció

n r

ela

tiva (

%)

TBO P DE T ARTIGAS RIVERA

Fuente: Sorrondegui (1996)

Factor R. Erosividad de la lluvia

Clérici et al, 2001

Erosividad de la lluvia (Factor R)

ERODABILIDAD ERODABILIDAD

Definición

Es la vulnerabilidad o susceptibilidad del suelo a sufrir erosión. De acuerdo al modelo antes presentado, los factores quelo afectan son las carácterísticas físicas (textura, estructura y permeabilidad), contenido de agua del suelo, topografía(longitud y pendiente) y uso y manejo al que el suelo es sometido.

Cantidad promedio de suelo perdido por unidad del factor erosividad de la lluvia (Mg/unidad de R), en las condiciones estándar.

Erodabilidad del suelo (Factor K)

Puentes (1983)

Erodabilidad del suelo (Factor K)

► Erodabilidad para los suelos dominantes de la Carta de Reconocimiento de Suelos del Uruguay Escala 1:1M (Puentes, 1983)

Rango 0.01 a 0.88

Erodabilidad del suelo (Factor K)

L Es el Factor Longitud de la Pendiente. Es la relación entre la erosión con una longitud de pendiente dada y la que ocurre en el estándar de 22,1 m de longitud, a igualdad de los demás factores.

Factor topográfico (LS)

L=(λ/22.1)m

λ: largo de la pendiente en metros

m: relacionado a la relación erosión encauzada/erosión no encauzada

Factor topográfico (LS)

S Es el Factor Inclinación de la pendiente. Es la erosión entre la erosión con una inclinación de pendiente dada y la que ocurre en el estándar de 9% de inclinación, a igualdad de los demás factores.

Factor topográfico (LS)

S= 10.8 sen θ + 0.03 s < 9%

S= 16.8 sen θ – 0.5 s ≥ 9%

Factor topográfico (LS)

Longitud (Cinta, nivel, etc)

Pendiente (Nivel, clinómetro)

Longitud y pendiente (Plano planialtimétrico)

Cómo determinar longitud y pendiente ?

Relación de pérdidas por erosión entre un suelo

con determinado uso y manejo y el mismo suelo desnudo, pronto para siembra convencional, a

igualdad de los demás factores.

Factor Uso y Manejo (C)

Factor C: Uso y Manejo

Hasta 1992, Se usó de bibliografía internacional valores de RPS de sistemas de uso y manejo comparables a los de nuestro país (Puentes, 1981; García y Baetghen, 1982; García Préchac, 1982; Puentes y Szogi, 1983). Información empírica (USLE)

La versión RUSLE, contiene un algoritmo para estimar valores de RPS, a partir del producto de varios subfactores

► valores locales

RPS = CS x CPA x R x UP x CA

Cobertura del suelo por residuos de la vegetación previa. (CS)

Cobertura por parte aérea del cultivo (CPA) (Canopia).

Rugosidad superficial al azar. (R )

Contenido de biomasa en descomposición en los primeros 10 cm. de suelo. (UP)

Contenido de agua en el suelo (CA)

Factor Uso y Manejo (C)

Análisis de Sensibilidad

Es la relación entre la erosión que ocurre con una

determinada práctica mecánica de apoyo y la que ocurre con la condición estándar de laboreo a favor de la pendiente, a igualdad de los demás factores.

Factor prácticas mecánicas (P)

Factor prácticas mecánicas (P)

Prácticas Mecánicas

Prácticas Mecánicas

Prácticas Mecánicas

Validación del modelo

El valor estimado, A, es comparado con el valor de T ( máxima pérdida tolerable)

ALGUNOS CRITERIOS DE TOLERANCIA DE PERDIDAS DE SUELO, VALORES T (PUENTES,1981)

Características de suelo TOLERANCIA DE PERDIDA DE SUELO 12 * 9 7 5 2

> 100 cm a roca consolidada X

> 100 cm a arena o grava X

50 -100 cm a roca consolidada X

50 -100 cm a arena o grava X

50 -100 cm a claypan X

25 -50 cm a arena o grava X

25 -50 cm a roca consolidada X

10 -50 cm a claypan X

< 25 cm a roca consolidada X

< 25 cm a arena o grava X

<10 a claypan X

Mg o Toneladas métricas / ha.año

Tolerancia

No estima erosión en cuencas

No estima erosión en cárcavas

Eventos individuales de lluvia

Riego, aunque EROSION 6.0 adaptado al arroz

Limitantes del modelo

Presencia/ausencia de cárcavas

Demarcación y mantenimiento de desagües

Tráfico

Caminería

Otras consideraciones a tener en cuenta

APLICACIONES

Tasas de erosión estimadas con USLE/RUSLE (Clérici et al., 2004)

para un Argiudol Típico de la Unidad Young . M: maíz; S: soja; T: trigo; p: pradera consociada; 2P: 2 años de pradera, etc.

0

5

10

15

20

25

30

Soja cont. Soja-trigo Soja-Cob.

Inv.

Maíz-

Trigo-

Soja

M-S-Tp-

2P

M-S-Tp-

3P

M-S-T-S-

Tp-2P

M-S-T-S-

Tp-3PEro

sió

n p

rom

ed

io A

nu

al (M

g/h

a.a

ño

) Lab. Reducido Siembra Directa

Medidas de control de la erosión