Las pérdidas de sueloy su impacto en el sistemaproductivo

El cuidado

Colombia

del sueloClave de la sostenibilidad

Las pérdidas de suelo y su impacto en el sistema productivo

Carolina DíazAutor

Diana BedoyaXimena ArangoRevisión técnica y metodológica

Mauricio López OspinaCorrección de estilo

ISBN: 978-958-59794-2-0

Manizales, Colombia. 2017

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Mary Luz Cortés AguirreMauricio Galvis FernándezDiseño y diagramación

Banco fotográfico de SolidaridadFotografía

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Introducción

“El área con algún grado de degradación por erosión en Colombia es de 45.377.070 ha (40% de la superficie continental de Colombia). El 20% se encuentra en un grado de erosión ligera, el 17% en grado de erosión moderada y el 3% en grado de erosión severa y muy severa. Sin embargo, las cuencas del Cauca y Magdalena donde se ubica la mayor área en café presentan más del 54% del área en erosión severa a muy severa”. (IDEAM-U.D.C.A, 2015).

Estimado participante, a través de este documento le invitamos a conocer el problema de la degradación de los suelos por erosión, sus causas y repercusiones para la producción del cultivo del café en Colombia. Así mismo, a analizar las diversas opciones para la prevención y control de este problema, con el fin de brindarle herramientas que le permitan elegir integralmente las prácticas de conservación de suelos más convenientes en función de sus intereses, culturales, técnicos, económicos entre otros.

A continuación se presentan experiencias obtenidas por organizaciones y universidades, de reconocido prestigio en conservación de suelos.

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Efectos de la erosión sobre los rendimientos y el área productiva del café

La capacidad productiva de los suelos erosionados es menor que la capacidad de los no erosionados, debido a que la erosión reduce la fertilidad y la capacidad de almacenamiento de agua en el suelo, por lo tanto “perder suelo es perder agua”. Cuando se pierde la estructura se reduce la tasa de infiltración, la escorrentía aumenta y la capacidad de almacenamiento de agua disminuye (Lal, 1998).

Cuando la erosión llega a ser severa (surcos profundos o cárcavas) el efecto negativo sobre la producción de café ya no se puede ocultar utilizando prácticas de conservación de suelos o de fertilización. De manera experimental se ha encontrado como la producción de café obtenida en parcelas con erosión severa se redujo en promedio el 60% al compararla con la producción obtenida en parcelas con erosión leve (laminar, pequeños surcos) y 54% comparada con la producción registrada en parcelas con erosión moderada (surcos grandes, asociados a zanjas o cárcavas); lo anterior tomado de un cultivo de café que contó con fertilización según el análisis de suelos y manejo integrado de arvenses (Figura 2) (Hincapié y Salazar, 2011).

Los deslizamientos y la erosión severa además del impacto en la productividad, tienen un efecto directo en la pérdida de área productiva, donde los productores con menor área pueden llegar a ser los más afectados por exponer la totalidad de su área productiva a estas amenazas (Figura 2).

FASE

01IMPACTO DE LA GOTA DE LLUVIAGenera un desprendimiento de las partículas más finas como son limos y arcillas.

FASE

02EROSIÓN LAMINARProporciona un arrastre de las partículas finas a lo largo de la ladera por efecto de la lluvía.

FASE

03CANALES PREFERENCIALES (SURCOS)Tienen una profundidad de hasta 10 cm, con arrastre de partículas del suelo finas y medias.

FASE

04CÁRCAVASCorresponde a la fase más avanzada y se considera como el estado severo de erosión, se evidencian concavidades mayores a 10 cm de profundidad y 50 cm de ancho.

Erosión Hídrica

Figura 1. Fases de la erosión hídrica y su efecto sobre la degradación del suelo

La erosión hídrica es la forma más común de degradación del suelo en el trópico, y está definida como el proceso de desprendimiento, transporte y depósito de los agregados o partículas del suelo por efecto del agua como agente erosivo; se considera la mayor amenaza para la degradación del suelo, siendo el resultado final la pérdida de fertilidad, reducción de los rendimientos por afectar adversamente la calidad y productividad del recurso edáfico, especialmente en áreas susceptibles a procesos de degradación (Lal, 1998) (Figura 1).

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Figura 2. Disminución del rendimiento y pérdida del área productiva por procesos de erosión hídrica y deslizamientos.

Figura 3. Efecto de la erosión sobre los costos de producción, el rendimiento y rentabilidad del cultivo del café y pérdida de materia orgánica del suelo.

Disminución del rendimiento del café por el proceso de erosión hídrica

Sin erosión (0%)

Erosión severa (>60%)

Erosión Laminar

Salpique

Erosión en surcos

Pérdida del área productiva por los procesos de erosión y deslizamientos

Sin deslizamientos (0%)

Cárcavas y Avenidas torrenciales (100%)

Deslizamientos superficiales y flujos

Deslizamientos someros

Deslizamientos profundos, flujos

Sin erosión

MOS* = 16 a 20% Requiere 240 kg/ha año de N

Erosión moderada a severa

Aumento de los costos de producción y pérdida de los rendimientos por la erosión

y pérdida de MOS*

MOS* = 8% Requiere 300 kg/ha año de N

* MOS: Materia Orgánica del Suelo

Los costos de producción y la rentabilidad se ven afectados por la erosión hídrica, al reducirse los rendimientos o al aumentarse los costos de producción por el mayor empleo de insumos agrícolas, necesarios para suplir los elementos y condiciones del suelo perdido o degradado (Figura 3).

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¿Por qué la erosión es un problema grave para la producción de café en Colombia?

• El suelo es un recurso natural vital, en gran medida no renovable, que está sometido a una presión de uso cada vez mayor y a procesos de degradación, entre ellos la erosión hídrica, la cual se considera a nivel mundial como el principal problema medioambiental que ocurre en la agricultura y, por consiguiente, el más importante que afrontar, con el fin de mantener la capacidad productiva de los suelos y en el cual los agricultores tienen el mayor margen de actuación (Hincapié y Ramírez, 2010).

• La erosión ha sido considerada como una de las principales formas de degradación de los suelos en el mundo. Realmente se debe considerar no como una pérdida de atributos sino como detrimento total del recurso. La pérdida del material que constituye la superficie del suelo debido a la acción del agua o del viento es un proceso natural que es acelerado por la actividad humana (García, 2013). En este sentido se pudiera afirmar que la erosión no se puede prevenir, pero si reducir a una tasa máxima aceptable o de equilibrio con la tasa de formación (Loaiza, 2011).

• Si se tiene en cuenta que la formación de un centímetro de espesor de suelo en condiciones naturales sin intervención del hombre, tarda entre 120 y 400 años (Resende, 1985) en el caso de la zona cafetera colombiana con el uso del azadón se pierden en promedio 0,15 a 4,3 cm/ha año de espesor del suelo (al suponer una densidad aparente del suelo de 1 g/cm3), pérdida irrecuperable y que convierte estos recursos en no renovables e insostenibles para las generaciones presentes y futuras, ya que en un solo año para el caso de 4,3 cm/año de pérdida equivaldría a perder lo que la naturaleza formó entre 516 a 1.720 años.

• En Colombia el cultivo de café se localiza principalmente en regiones de ladera, con predominio de altas precipitaciones y de suelos jóvenes, factores que favorecen la erosión y que, sumado al uso y manejo inadecuados del suelo, aceleran el proceso hasta alcanzar niveles avanzados que afectan la sostenibilidad y productividad (Gómez et al., 1975).

• La erosión puede tener impacto negativo tanto en el sitio (in situ) donde ocurre como fuera de éste (ex situ); los principales impactos en el sitio son la pérdida de suelo fértil, y la degradación de las propiedades físicas, hidrológicas, químicas y biológicas del suelo y, por lo tanto, el detrimento en la producción de los cultivos; mientras que fuera del sitio los principales impactos están relacionados con la sedimentación de ríos y embalses, deterioro de la calidad del agua, cambios en los patrones hidrológicos, cambio climático y pérdida de biodiversidad, entre otros (Lal, 1998).

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• La erosión de suelos tiene efectos sobre la degradación de las propiedades físicas y químicas de los suelos, especialmente sobre la reducción de la profundidad del perfil, de la capacidad de infiltración y almacenamiento de agua, y disminución en el contenido de materia orgánica y nutrimentos. También produce cambios en la textura y conductividad hidráulica y reducción del contenido de carbono orgánico y de nutrimentos en el suelo (Arriaga et al., 2003; Felton et al., 2005).

La erosión se origina por la combinación de factores como el clima (por ejemplo, la acción de las lluvias fuertes o períodos prolongados de sequía seguidos de fuertes lluvias), pendientes largas y pronunciadas hacen que las pérdidas de suelos sean muy elevadas por la ocurrencia de procesos erosivos de varios tipos considerados de altos a extremos, con más de 50 toneladas de pérdidas de suelo por hectárea al año en algunos lugares, cantidad que se puede considerar extremadamente alta si se tiene en cuenta que cualquier pérdida superior a una tonelada por hectárea al año tiene efectos irreversibles en un período de entre 50 y 100 años (García, 2013).

Causas de la erosión

Figura 4: Perdidas de suelo por escorrentia

Foto 6: Suelo afectado por malas prácticas

Figura 5: Suelo sin coberturas

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Erosión1.

Lluvias, pendientes, susceptibilidad del suelo.

Quemas.

Uso inadecuado del suelo.

Remoción de la cobertura vegetal del suelo.

Laboreo.

Inadecuado manejo y conducción de aguas.

Desprotección de cauces naturales.

Causas2.

Pérdida del recurso no renovable.

Disminución de la profundidad efectiva del suelo.

Alteración o pérdida de la Materia Orgánica del Suelo (MOS).

Disminución de la fertilidad del suelo.

Pérdida de la productividad.

Sedimentación de lagos, rios y embalses.

Amenaza de deslizamientos y daños en áreas habilitadas.

Riesgos a la vida o integridad de las personas.

Pérdida de la vocación del suelo.

Desvalorización de la inversión o de la propiedad.

3.

Pérdida de la capa superficial del suelo por factores naturales, lo cual se ve acelerado por la acción del hombre.

Efectos

Figura 7. Causas y efectos de la erosión hídrica.

Este tipo de erosión es acelerada por el hombre cuando se hace un manejo inadecuado de los recursos suelo, agua y plantas, lo cual puede obedecer a distintas causas de orden tecnológico, económico, socio-cultural, ético, legal y político. En este sentido, las prácticas agrícolas inadecuadas, la deforestación y el pastoreo intensivo, especialmente en zonas de pendiente, las quemas y los incendios forestales y el crecimiento acelerado de nuestras ciudades y sus industrias, están causando la pérdida de fertilidad de los suelos agrícolas y forestales, lo que conduce a la disminución de la regulación natural de las aguas, el acortamiento de la vida útil de los embalses por deposiciones de las partículas erosionadas y la merma de la productividad agrícola (García, 2013).

En la zona cafetera colombiana y para el cultivo del café, la erosión hídrica ha sido en gran medida acelerada por varias causas entre ellas: localización inapropiada de los cultivos, suelos totalmente desnudos por el uso generalizado y reiterado de herbicidas o por efecto de las quemas, laboreo excesivo del suelo y manejo inadecuado de las aguas de escorrentía (Salazar e Hincapié, 2006). Además, ciertas características propias del suelo pueden hacerlo más propenso a la erosión, por ejemplo, el escaso desarrollo de los horizontes superficiales, bajo contenido de materia orgánica, poca cohesión, pobre desarrollo de su estructura, escasa retención de humedad, entre otros aspectos (Hincapié y Ramírez, 2010).

A continuación se presentan las principales causas y efectos de la erosión hídrica (Figura 4):

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Se estima que las pérdidas de suelo por erosión en el cultivo de café, en la zona cafetera colombiana, son del orden de 6 a 30 t/ha/año y de este suelo se calcula una pérdida de 0,6 a 3 t/ha/año de materia orgánica (Cenicafé, 1982). La gravedad de la erosión es aún más preocupante una vez que para reponer los nutrimentos se aplican cerca de 1 a 1,5 t/ha/año de fertilizantes; estas cifras son alarmantes, pero en realidad solo son una medida indirecta de los daños causados en el sitio y no muestran las consecuencias de las pérdidas de suelo sobre la productividad de los cultivos y su calidad.

En muchos casos el problema de la erosión tiende a ser ignorado, principalmente cuando se trata de erosión hídrica de tipo laminar, ya que los efectos en la calidad y productividad de los suelos pueden ocultarse por el uso de variedades altamente productivas o por la aplicación de grandes cantidades de fertilizantes y pesticidas, pero a su vez originan problemas adicionales de contaminación, contribuyen a la destrucción de hábitats naturales y aumentan los costos de producción (Lal, 1998).

En este sentido, el sistema suelo es sostenible si se mantiene una estructura favorable, se controla la erosión, los nutrimentos son efectivamente reciclados, se optimiza el contenido de materia orgánica y se mantienen regímenes de humedad y energía favorables para la integridad ecológica del sistema (Lal, 1994 y García, 2013).

Intensidad y cantidad de la precipitación.Calidad del suelo y susceptibilidad a la erosión.Heterogeneidad y juventud de los suelos (entisoles e inceptisoles), en su mayoría susceptibles a la erosión.Longitudes de terreno largas (mayores de 800 m) y grado de la pendiente fuerte (mayores del 75%).Clase y proporción de cubierta vegetal.Sistema de cultivo establecido.Manejo del suelo (labranza, fertilización, manejo de arvenses, entre otros).Prácticas de prevención y control de erosión

Resumiendo: Los factores que influyen en la erosión del suelo de la zona cafetera colombiana son:

Susceptibilidad de los diferentes tipos de suelos a la erosiónLa erodabilidad es el factor que define la susceptibilidad del suelo a la erosión, siendo un indicador que permite definir el grado de prácticas de conservación de suelos a utilizar. Si la erodabilidad es alta la susceptibilidad del suelo a la erosión es mayor, por lo cual para este caso se requiere la combinación de varias prácticas de conservación, sin embargo, un suelo con erodabilidad baja también puede mostrar

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signos de erosión cuando la pendiente está muy inclinada y larga, o está localizado en zonas con lluvias de intensidades altas y viceversa, y permanece por largos períodos sin cobertura, razón por la cual se reporta que todos los suelos demandan en menor o mayor grado de prácticas de conservación.

De las unidades cartográficas de suelos reconocidas por la Federación Nacional de Cafeteros de Colombia, se presenta que el 12,5% son resistentes a la erosión, principalmente suelos derivados de ceniza volcánica, 20% con resistencia moderada, 37,5% susceptibles y 30% muy susceptibles (Quevedo, 1986). Las unidades de suelos en la zona cafetera de Colombia presentan alta variabilidad en el factor de erodabilidad, lo cual depende principalmente de su material parental y sus múltiples relaciones con los demás factores de formación del suelo (clima, topografía, organismos) y con el uso y manejo que se le ha dado al suelo a través de la historia. Un suelo con baja erodabilidad puede llegar a convertirse en uno de alta, debido al uso y manejo irracional del mismo.

En términos generales algunos factores que contribuyen a la susceptibilidad de los suelos a la erosión, son:

• Suelos con horizonte superficial poco profundo y aquellos próximos al material parental son más susceptibles a la erosión que los que presentan un horizonte A profundo.

• Si las propiedades del subsuelo no son favorables para el crecimiento de las raíces o son de impedancia física o con desbalance nutricional, la superficie del suelo está a menudo expuesta a la erosión acelerada.

• La erosión hídrica puede llegar a ser acelerada sobre superficies desnudas y suelos con contenidos bajos de materia orgánica y baja capacidad de intercambio catiónico (Lal, 1990).

• Los suelos con poca fertilidad y baja estabilidad estructural son erodados y degradados más fácilmente que los suelos fértiles (Lal, 1990).

• En condiciones de la zona cafetera colombiana se ha encontrado que los suelos derivados de ceniza volcánica son más resistentes a la erosión que suelos derivados de rocas sedimentarias o ígneas (Rivera, 1999).

Los resultados de la zonificación de los suelos de la zona cafetera colombiana muestran que más del 80% del área cartográfica presenta grado de erosión de moderado a severo (Lince et al., 2016). Ver más en: http://www.cenicafe.org/es/publications/AT_471-web.pdf. Conservación de suelos en épocas de altas precipitaciones. Avance Técnico 471

Factores de tipo social y económico que limitan la aplicación de las prácticas de conservación

Existen numerosos factores antrópicos que no solo favorecen y aceleran los procesos de erosión, sino que limitan la aplicación de prácticas de conservación y de control, los principales son:Fuente: (Manual de conservación de suelos de ladera de la Federación Nacional de Cafeteros de Colombia, 1975).

11Algunos agricultores tienen creencias, tradiciones y costumbres muy arraigadas en cuanto a la implementación de prácticas de cultivo que favorecen los procesos erosivos.

Aunque el agricultor se da cuenta de los descensos en la producción, debido en parte a la erosión y el deterioro de su finca, muchos desconocen las causas del problema y sus consecuencias. Por no apreciar resultados positivos de inmediato continúan sus prácticas y no se deciden a establecer sistemas de conservación de suelos.

La adopción de prácticas de conservación de suelos no es una prioridad para muchos de los agricultores, dado que privilegian la solución de otros problemas más vitales para ellos y sus familias (de tipo social y económico).

En muchos casos se presenta el desconocimiento sobre la vocación de uso y manejo de los suelos, y la falta de conciencia de que el suelo es un patrimonio social, lo cual limita el desarrollo de prácticas de conservación.

En ocasiones es difícil convencer al agricultor que las prácticas de conservación son rentables al disminuir las pérdidas por erosión o al disponer de una base para tecnificar el cultivo de ladera.

Muchos agricultores tienen una visión de la producción y su actividad económica en el corto plazo, es decir, solo piensan en la rentabilidad inmediata y no se preocupan por el efecto de la erosión en la proyección a futuro, por lo que no toman medidas para prevenirla. La mayoría ven la erosión cuando ocurre una pérdida de suelo en masa, pero no como un problema que ocurre de forma paulatina.

Por falta de conocimiento muchos agricultores no utilizan prácticas culturales adecuadas que tienen costos similares a las que ellos realizan tradicionalmente; creen que algunas prácticas de conservación son adiciones secundarias para el cultivo cuando en realidad son indispensables para el sistema productivo.

El establecimiento de prácticas mecánicas y obras de ingeniería es aún más difícil, pues sus costos son más altos, requieren conocimientos técnicos, mantenimiento y no convence fácilmente sobre los beneficios económicos que tendrían. Además, muchos de los agricultores no conocen las prácticas de bioingeniería disponibles.

Para los pequeños agricultores, en muchos casos, se limita la acción para realizar las obras de conservación, pues la comunidad en general no dispone de los recursos económicos necesarios para este tipo de inversiones. En ocasiones la comunidad no está formada para solucionar sus problemas más integralmente, siendo más crítico cuando se trata de obras de ingeniería de beneficio común.

De tipo social y cultural De tipo económico

Tabla 1. Factores antrópicos que limitan la aplicación de prácticas de conservación de suelos.

Por todo lo anterior, se observa la necesidad de que los asistentes técnicos del sector agropecuario, además de asesorar en temas técnicos, brinden capacitación al productor sobre las prácticas de conservación de suelos que se deben desarrollar en su empresa cafetera para prevenir y manejar los problemas de erosión, también realicen jornadas de sensibilización sobre la problemática, explicando las consecuencias de este tipo de degradación y los beneficios de mantener la calidad del recurso suelo para la sostenibilidad, rentabilidad y productividad de la empresa cafetera. De igual manera, proponer prácticas que se ajusten a las posibilidades económicas de cada familia y buscar alternativas viables, aptas y eficientes de acuerdo a cada tipo de erosión.

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Prácticas para la conservación de suelos en la producción de café

• El suelo es un recurso no renovable.• Para mantener y aumentar la productividad.• Para conservar el hábitat de la biodiversidad.• Para contribuir a la fijación de carbono y con ello a la mitigación del cambio climático.• Para favorecer la regulación hídrica y mejorar la calidad del agua.• Para prevenir amenazas de desastres naturales.• Contribuir al bienestar de las familias cafeteras.

Prácticas de conservación de suelos para evitar los procesos erosivos

Conservar el suelo trasciende más allá de los trabajos para el control de la erosión. La conservación del suelo consiste en la aplicación de un conjunto de técnicas y prácticas que evitan la degradación de este recurso y mantienen o mejoran la productividad agrícola (Salazar y Hincapié, 2013). El objetivo de las prácticas de conservación de suelos es el de disminuir o anular los factores causales de la erosión y movimientos en masa (FNC, 1979). Las técnicas y prácticas de conservación deben estar inmersas dentro de los sistemas de producción de café. Con la adopción de las prácticas de conservación de suelos se previene, reduce o elimina la erosión hídrica, los deslizamientos o movimientos en masa, y se mantiene o aumenta la fertilidad del suelo y, con ello, la buena producción de los cultivos (Salazar e Hincapié, 2013).

Cenicafé propone diferentes prácticas para apoyar un programa integral de conservación de suelos, especialmente en las zonas de ladera que son más susceptibles a la erosión y donde ocurren condiciones de alta precipitación (Salazar e Hincapié, 2013). No obstante, en todos los climas, suelos, topografías y sistemas productivos se requieren prácticas de conservación de suelos y aguas (FNC, 1979). Aún en el ambiente cafetero con más bondades de suelo, clima y topografía se requiere del uso de coberturas vivas para evitar su degradación y erosión por el efecto del impacto de las gotas de lluvia.

A continuación se describen las prácticas para evitar los procesos erosivos propuestas por el Centro Nacional de Investigaciones del Café - Cenicafé (Fuente: Salazar e Hincapié, 2013 . Manual del Cafetero Colombiano, Tomo 1, 2013):

¿Por qué debemos conservar el suelo en los sistemas de producción cafeteros?

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Localización apropiada de los cultivos o uso de suelos de acuerdo a su vocación

El conocimiento de las características del suelo y sus propiedades son la base para darle un uso adecuado y seleccionar las mejores prácticas de conservación.

A continuación se describen las actividades agrícolas o pecuarias que se pueden establecer en una zona determinada, de acuerdo a la vocación del suelo, a las condiciones ambientales y de pendiente:

Cultivos transitorios: Los cultivos transitorios como maíz, frijol, tomate, entre otros, deben establecerse en pendientes inferiores al 30%, con prácticas de conservación como coberturas y barreras vivas.

Café al sol o con cultivos transitorios intercalados (plátano, frutales o caña): Cuando se presenten pendientes hasta del 60%, suelos francos, sin restricción de profundidad, sin deficit hídrico prolongado (más de 20 dias) y buen drenaje interno.

Sistemas agroforestales multiestratos con especies nativas: Establecer en pendientes entre el 40 y 100%, suelos con limitaciones físicas, baja retención de humedad, pobre almacenamiento de agua y de profundidad efectiva baja.

Actividad ganadera: La ganaderia intensiva, mejorada y de rotación, se propone realizarla en pendientes menores al 30%; en pendientes del 30 al 60% sistemas silvopastoriles, y en pendientes mayores al 60% el establecimiento de pastos de corte. Se debe evitar la ganadería extensiva en zonas de ladera fuerte (mayor al 60% y con longitudes mayores de 50m.

Bosques de protección o bosques productivos sostenibles: En pendientes entre el 60 y más del 100%, en suelos susceptibles a la erosión y movimientos en masa.

Siembra con el mínimo disturbio del suelo

Utilizar un sistema de labranza mínima, dado que en nuestra zona cafetera (con laderas, condiciones de alta precipitación y suelos jóvenes) el laboreo del suelo, junto con el impacto de las gotas de lluvia y el agotamiento de la MO por erosión, generan la destrucción de la estructura del suelo y sus agregados (Rivera et al., 2010).

Siembra en contorno o a través de la pendiente Eficiente hasta en un 30% para prevenir la erosión (Gómez et al., 1975). Esta práctica disminuye la energía del agua de escorrentía en las laderas y forma barreras donde choca el agua lluvia que corre sobre el terreno, disminuyendo la velocidad. El cafetal también se puede sembrar de esta manera.

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Utilización de coberturas muertas – repique en el suelo de la ramilla de café y residuos de cosecha

En sistemas de café a libre exposición o bajo sombrío, el much es uno de los componentes fundamentales, dado que disminuye la temperatura, evaporación y el impacto directo de la gota de lluvia sobre el suelo (Suárez de Castro y Rodríguez, 1962). En zonas de déficit hídrico prolongado, estas coberturas son indispensables para conservar la humedad del suelo, en especial en las épocas cálidas (Fenómeno de El Niño). Se puede utilizar la ramilla y hojarasca, producto del desrame de los árboles de café.

Uso de Barreras vivas o artificiales

Esta práctica busca disminuir la velocidad del agua de escorrentía.

Barreras vivas: sembrar plantas de diferentes especies en hileras, a través de la pendiente, preferiblemente con especies perennes o semiperennes, de crecimiento denso o buen macollamiento. Esta práctica ayuda a reducir la velocidad del flujo del agua por escorrentía, disminuyendo la capacidad erosiva y el lavado de nutrimentos (FNC, 1979; Gómez y Rivera, 1993). Las especies recomendadas para esta práctica son Vetiver, limoncillo, citronella, tefrosia, crotalaria, guandual, Imperial. Las barreras vivas pueden establecerse doble propósito con especies que sirvan de alimento para los animales, plantas aromáticas, forrajes y granos, entre otros. También barreras de arbustos como leguminosas, combinadas con especies herbáceas, que mejoren la calidad del suelo.

Barreras artificiales: utilizadas en zonas con déficit de humedad prolongado mayor a 2 meses. Construidas con material inerte como leños y rocas, dispuestos a través de la pendiente. Los leños gruesos resultantes de la zoca del café son apropiados para la aplicación de esta práctica.

Cultivos en fajas

Establecimiento de varios surcos de café a través de la pendiente, dejando franjas de 2 metros cubiertas de pasto o coberturas nobles, las cuales disminuyen la velocidad del agua y el peligro de erosión. En altas pendientes, para evitar que se formen calles muy largas en sentido de la ladera, se aconseja la disposición de los bloques o fajas en forma alternada, o establecer escalones o disipadores de la escorrentía con materiales inertes (Leños, rocas, guadua, entre otras). La eficiencia de esta práctica depende de la cobertura que se mantenga en las calles de protección.

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Sistemas agroforestales

Una de las mejores prácticas para disminuir la erosión es tener sistemas multiestrato en el lote, con la altura de la planta de café como punto medio, es decir, árboles por encima del café y coberturas nobles a nivel del suelo.

En las regiones cafeteras con alta amenaza de erosión y movimientos en masa, que por sus condiciones de suelos, rocas, clima y pendiente se hace indispensable la implementación de sistemas agroforestales tecnificados. Preferiblemente árboles o arbustos adaptados a cada región (Rivera y Gómez, 1992). Algunos de los más utilizados son: Guamo (Inga spp), Nogal (Cordia alliodora), Chachafruto (Erythrina edulis), Caucho (Hevea brasiliensis o Ficus elastica), Leucaena (Leucaena leucocephala), Matarratón (Gliricidia sepium), Carbonero (Albizia carbonaria), Cámbulo (Erythrina poeppigiana), Cedro negro (Juglans neotropica), Cedro (Cedrela odorata), Guásimo (Guazuma ulmifolia), Guayacán (Tabebuia chrysantha), Yarumo (Cecropia spp), Nacedero (Trichanthera gigantea), Guandul (Cajanus cajan), Tefrosia (Tephrosia spp), Tambor (Ochroma sp), Balso blanco (Heliocarpus americanus), Arboloco (Montanoa quadrangularis).

Con esta práctica se busca la formación de una malla densa de raíces, que permita anclar las diferentes capas u horizontes del suelo, con el fin de evitar deslizamientos. Las especias arbóreas y herbáceas cumplen las siguientes funciones: las raíces aumentan la resistencia del suelo a la erosión, captan gran cantidad de agua lluvia, ayudan a extraer agua del suelo en zonas húmedas, reducen la energía del agua de escorrentía, mejoran la regulación de aguas en los drenajes naturales y el ciclaje de materia orgánica y nutrimentos.

En las partes más altas de los lotes con pendientes entre el 40 y 100%, establecer árboles pequeños y livianos, y en las partes más bajas del lote pueden ubicarse árboles de gran tamaño y muy densos o pesados.

Los arreglos forestales propuestos pueden ser según, Farfán (2014), como linderos, barreras rompe vientos o franjas de árboles, barreras protectoras de cauces, árboles en caminos y vías de acceso, árboles de sombrío al café a una distancia de 12 m x 12 m, al cuadrado o en triángulo.

Uso de variedades mejoradas, fertilización con base en los análisis de suelo y manejo agronómico del cultivo

La cobertura ejercida por el cultivo del café también cuenta para prevenir la erosión, siempre y cuando se adopten las prácticas agronómicas adecuadas, como son la fertilización y aplicación de enmiendas con base en el análisis del suelo (Hudson, 1982). Un desbalance químico provocado por una mala fertilización produce un aumento de elementos que contribuyen a la dispersión del suelo y al lavado de elementos que favorecen la agregación, provocando la erosión.

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Manejo integrado de arvenses y coberturas

La práctica más efectiva para disminuir la erosión hídrica es mantener el suelo con coberturas nobles, lo cual se logra con el manejo integrado de arvenses – MIA.

El MIA favorece el predominio de arvenses de baja interferencia y de fácil manejo, y reduce las poblaciones de arvenses agresivas (competitivas), contribuyendo al establecimiento de coberturas y por consiguiente a la conservación del suelo. El MIA se basa en la integración conveniente y oportuna de los diferentes métodos de manejo de arvenses, como son: el método manual, mecánico, químico y biológico. El MIA ofrece grandes beneficios a la rentabilidad y sostenibilidad del cultivo, generando una reducción de los costos de producción entre el 20 al 45%, disminuyendo las pérdidas de rendimiento por competencia en un 60%, reduciendo la erosión entre el 50 al 97% y conservando la humedad del suelo entre el 10 al 30%.

A continuación se presentan los beneficios del Manejo Integrado de Arvenses sobre la rentabilidad y sostenibilidad del cultivo de café.

La conservación de la humedad del suelo entre el 10% al 30%

Prácticas de conservación de suelos como el MIA favorecen:

La reducción de costos entre el 20% al 45%

La disminución de pérdidas de rendimiento por competencia 60%

La disminución de la erosión entre el 50% al 97%

Figura 8. Beneficios del Manejo Integrado de Arvenses sobre la rentabilidad y sostenibilidad del cultivo.

Las prácticas de conservación de suelos como el establecimiento de coberturas nobles permiten disminuir la pérdida de nutrimentos por escorrentía y lixiviación, lo cual repercute en mejor productividad y menores costos en la fertilización.

208

269

TRATAMIENTOS

Cultivos de café consuelo desnudo

Cultivo de café con coberturas nobles

Pérdida de nutrimentos por lixiviación (kg/ha año)

Nitrógeno

362

76

0,29

0,11

235

115

983

711

Fosfato Potasio Calcio Magnesio

Tabla 2. Pérdida de nutrimentos por lixiviación debido a la erosión (FEDERACAFÉ, 1982):

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Abonos verdes y aplicación de abonos orgánicos

En la región cafetera, dado los bajos volúmenes disponibles de abonos orgánicos, se recomienda como práctica de conservación de suelos; su aplicación se realiza para el acondicionamiento físico, cuando ya están erosionados o han perdido parcial o totalmente el horizonte orgánico. En cuanto a los abonos verdes se recomiendan sombríos transitorios en zonas con déficit hídrico prolongado o en suelos de baja productividad, con especies como: Guandul, crotalaria o tefrosia. En cada zona se debe evaluar el desarrollo de estas especies y su efecto en el café.

Protección de taludes, cunetas y caminos

Se debe hacer un manejo selectivo de coberturas en los taludes y cunetas; en lo posible mantenerlas con coberturas vivas para aumentar la rugosidad de la superficie del suelo, disminuyendo la velocidad de las aguas. De igual manera, se recomienda la construcción de disipadores de energía con latas de guadua dentro de las cunetas.

Monitoreo y drenaje de las aguas subsuperficiales en la base de las laderas o taludes

En épocas de exceso hídrico se recomienda hacer un monitoreo de los niveles freáticos (Agua subterránea) en la base de la ladera en diferentes épocas del año, con el fin de drenarla si el nivel freático está entre los 2 y 3 m de profundidad, dado que la fluctuación de estos niveles hacen que la base de la ladera sea susceptible a movimientos en masa por incremento de la presión intersticial ejercida por el agua.

Manejo de las aguas a nivel de finca y sistema productivo

El manejo de aguas debe estar enfocado hacia el desagüe ordenado de las laderas, evitando causar problemas de erosión e infiltración indebida en puntos frágiles, procurando conducirlas luego de su tratamiento hasta los drenajes naturales, los cuales deben estar bien protegidos.

Protección de drenajes naturales, fuentes hídricas,a floramientos o nacimientos de aguas

La protección de los drenajes naturales debe hacerse en toda la cuenca o vereda, con la intervención participativa de la comunidad. La principal práctica para prevenir los movimientos en masa y problemas de erosión avanzada, es mantener y proteger los drenajes naturales por pequeños que sean (Salazar e Hincapié, 2006).

Se debe reforzar la conservación de los drenajes naturales, sembrando vegetación de diversas especies, incluyendo plantas de rápido crecimiento, con el fin de dar estabilidad a la base de la ladera, evitar el socavamiento ocasionado por el flujo incontrolado de las aguas y, a la vez, proteger los nacimientos de agua.

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Veamos algunas ilustraciones de las diferentes prácticas de conservación de suelos que contribuyen a disminuir las pérdidas de este recurso por erosión.

Figura 9. Implementación de coberturas nobles mediante manejo integrado de arvenses.

Figura 10. Uso del selector de arvenses en cultivos de café para el manejo integrado de arvenses.

Prácticas con restricciones

Se consideran prácticas con restricciones debido a que no son útiles en todos los tipos de suelos o ambientes.

Las acequias de ladera son canales transversales que conducen las aguas en la ladera hacia un drenaje natural o sitio seguro. Esta práctica no se puede efectuar en zonas con características del suelo y subsuelo muy permeable y suelto, dado que la acequia se convierte en foco de infiltración del agua, y si se suma el exceso hídrico conlleva a deslizamientos.

Una práctica para prevenir la erosión en zonas de alta precipitación es disminuir y evacuar la cantidad de agua que ingresa a la ladera, a través de obras mecánicas de desviación de aguas de escorrentía, como el caso de las acequias de ladera en curvas a nivel. No obstante, esta práctica se debe restringir en suelos poco profundos y cuando los horizontes subsuperficiales sean inestables y susceptibles a la erosión. Las acequias deben estar revestidas con cobertura vegetal y conducir las aguas a drenajes naturales protegidos con vegetación (FNC, 1979).

Las terrazas individuales: esta práctica consiste en hacer una pequeña terraza individual en el sitio específico donde se siembra el café; en zonas con déficit de humedad fuerte permite conservar la humedad al favorecer la infiltración y disminuir la escorrentía. Su aplicación se debe restringir en suelos poco profundos y en zonas con exceso hídrico.

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Figura 11. Siembra en contorno o a través de la pendiente. Figura 12. Barreras vivas con limoncillo.

Figura 13. Siembra en triángulo y cultivos en fajas. Figura 14. Cultivos en arreglo de fajas.

Figura 15. Cobertura muerta proveniente de la poda o zoca del cultivo.

Figura 16. Cobertura muerta proveniente de residuos de cultivos intercalados al café.

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Figura 17. Abonos verdes a partir de sombríos transitorios y aplicación de abonos orgánicos

Figura 18. Sistemas agroforestales con café.

Figura 19. Protección de fuentes hídricas y cauces naturales.

Figura 20. Técnicas simples para el manejo del agua en los caminos de zonas de ladera

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Prácticas para la mitigación de la erosión y movimientos en masa

Una vez ocurrida la erosión o movimiento es necesario remediarla. La restauración ecológica es el proceso de asistir el recubrimiento de un ecosistema que ha sido degradado, dañado o destruido por factores naturales o antrópicos (Barrera y Valdés, 2007).

Esta rama de la ecología es muy amplia y allí se contemplan los métodos de restauración de laderas afectadas por la erosión y movimientos en masa con la bioingeniería del suelo y los tratamientos biotécnicos.

¿Qué son los movimientos en masa y cuáles son los factores que los producen?

Los movimientos o remociones en masa son un fenómeno natural atribuido al desplazamiento de grandes volúmenes de suelo o desprendimiento de roca, sin distinción de tamaño de partículas. Estos movimientos se generan sobre una superficie de debilidad (superficie de falla) y son favorecidos por la acción de la gravedad (Cruden, 1991), lo que ocasiona pérdida de área productiva y transformación del paisaje. Los movimientos en masa se originan por la presencia de uno o varios factores categorizados como cuasi-estáticos y dinámicos, así:

Factores cuasi-estáticos

Litológicos

Concernientes a las capas de materiales del suelo de diferente permeabilidad, grado de meteorización y disposición de los planos de estratificación de la roca.

Factores dinámicos

Además de los factores ya mencionados, es importante considerar los factores antrópicos, como los tanques de agua con fugas, mangueras rotas, disposición inadecuada de aguas domésticas, falta de mantenimiento de canales para la conducción de aguas lluvias, mal trazado de las vías y líneas de conducción de acueductos en mal estado entre otros.

¡!Salazar y Hincapié, 2006

Topográficos

Relacionados con el porcentaje de inclinación de la pendiente del terreno.

Tectónicos

Sismos (movimiento profundo de la litosfera).

Climáticos

Precipitaciones fuertes o continuas.

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La Bioingeniería del suelo es un tipo de restauración ecológica que se refiere al uso de los organismos vivos, principalmente la vegetación, como un medio biológico y de ingeniería para la prevención y control de la erosión y movimientos en masa (Gray y Sotir, 1996; Morgan y Rickson, 1995). En este sentido, el uso de la cobertura vegetal y la conservación o mejoramiento de la materia orgánica de los suelos, se convierten en herramientas de restauración ecológica del suelo ante su degradación por erosión.

La vegetación, especialmente arbórea, cumple con tres funciones principales:

• Incrementa la resistencia al corte del suelo.• Realiza regulación de los excesos de agua.• Incrementa la cohesión por la materia orgánica, las raíces y los organismos del suelo.

La estabilización biotécnica utiliza elementos o estructuras mecánicas en combinación con elementos biológicos o plantas (Trinchos vivos), con el fin de controlar y prevenir fallas de las laderas y la erosión. Ambos elementos deben funcionar de manera integrada y complementaria (Gray y Sotir, 1996).

En la restauración ecológica se propone el uso de filtros vivos o biofiltros, que consisten en zanjas construidas en el sentido de la pendiente, entre 0,5 a 1,5 m de profundidad (hasta llegar a suelo firme), las cuales se llenan con material vegetal vivo dispuesto en el mismo sentido de la pendiente y, posteriormente, se cubren con suelo. Este sistema permite que el agua interna drene libremente por el filtro evitando la saturación del suelo (Rivera, 1998). Adicionalmente, el material vegetal utilizado rebrota cumpliendo con las funciones de anclaje y evapotranspiración, entre otras. También pueden realizarse filtros con material inerte como las rocas y geotextiles.

La erosión superficial y el movimiento en masa, siendo ambos procesos de desgaste de la superficie terrestre, se diferencian principalmente en los agentes de transporte y los volúmenes de suelo trasportados (Gray y Sotir, 1996). Mientras que en la erosión superficial, el suelo es lavado superficialmente y los sedimentos son transportados por el agua y el viento, en los movimientos en masa el agente principal es la gravedad, e involucra el movimiento de volúmenes mayores de sedimentos (Gray y Sotir, 1996).

¿Qué diferencia hay entre erosión y movimiento en masa?

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Si por el sitio corren aguas de escorrentía, la mejor opción es disipar su energía con diques escalonados, construidos con material vivo o inerte de la propia finca, barreras vivas o trinchos vivos.

Luego de evacuar, aislar y manejar las aguas subsuperficiales y superficiales se debe proceder a la reforestación del área (especies arbustivas o arbóreas, o árboles de conservación), para ello la mejor práctica es la realización de empalizadas, disipadores de la energía de la escorrentía o pequeñas terrazas escalonadas, conformadas con suelo del mismo sitio y material vegetal vivo, bien empotrado en el terreno.

La práctica de restauración ecológica a través de la reforestación consiste en crear una malla densa de raíces que permitan brindar anclaje a los diferentes horizontes del suelo, tanto para la prevención como para el control de movimientos en masa.

No se puede olvidar que el manejo de un área afectada debe contemplar la integración de prácticas preventivas y de restauración.

Por último, el seguimiento, evaluación y mantenimiento con participación comunitaria es muy importante para la sostenibilidad de las obras.

¿Quiere profundizar? Haga clic en el siguiente enlace y conozca los tratamientos biológicos para la mitigación de movimientos en masa en la zona cafetera central. Link a la ponencia Congreso de Sociedad Colombiana de Geotecnia 2010. (Lectura complementaria). https://www.researchgate.net/publication/267037960

Figura 21. Trinchos vivos en combinación con coberturas nobles.

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Para reflexionar…La reducción de la degradación de los suelos y su conservación demanda un cambio de actitud y de hábitos en los individuos. Para atender los problemas debemos conocer bien sus causas y para ello se debe fomentar la educación y sensibilización frente al cuidado de los recursos naturales. Así mismo, es necesario pensar en la problemática actual sobre el recurso suelo en las zonas de montaña de Colombia y sensibilizar a los productores sobre la importancia del manejo integral de este recurso natural, indispensable para la vida, la rentabilidad y la sostenibilidad de los sistemas productivos.

Los costos de la degradación de los suelos son difíciles de estimar en el corto y largo plazo, pero se demuestra que la pérdida de este recurso tiene impactos en la productividad, disminución de las áreas productivas y desvalorización de los terrenos. Del mismo modo, la recuperación o estabilización de áreas degradadas son altos, aun con obras biológicas y técnicas sencillas, y difícilmente pueden ser asumidas por los productores, aún más cuando las áreas más degradadas se convierten en las menos rentables, por lo cual los técnicos debemos hacer mayor énfasis en la recomendación de las prácticas para la prevención de la degradación y erosión de los suelos, y ser cada vez más responsables por una buena orientación y asesoría a los productores, que no solo involucre las recomendaciones agronómicas en torno a la productividad del cultivo al corto plazo, sino que tenga en cuenta las repercusiones de estas prácticas en el cuidado de los suelos y la sostenibilidad.

Es necesario ayudar al productor a elegir las diversas alternativas para la prevención y el control de la erosión según sus condiciones sociales, ambientales y económicas (intereses propios, cultura, tipo de cultivo, planificación, entre otras), teniendo en cuenta que no todas las prácticas de conservación de suelos y aguas protegen completamente el suelo de la degradación o mejoran la capacidad productiva del suelo, por lo tanto, se deben emplear varias prácticas o técnicas simultáneamente al nivel de finca, cuenca hidrográfica, sistema de producción o área que se desee proteger. Un sistema de producción agropecuario con prácticas de conservación de suelos y aguas, involucra la implementación combinada de obras físicas, biomecánicas y prácticas agronómicas, agroecológicas y biológicas que preserven la calidad de los suelos.

Por esta razón debemos tomar decisiones efectivas; los problemas de la degradación de los suelos son de largo plazo y no siembre hay efectos instantáneos, por lo cual se debe proyectar el sistema productivo de una manera sostenible, más allá de solo una cosecha.

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