Erosion Tercero Agron 09

5/14/2018 Erosion Tercero Agron 09 - slidepdf.com

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Mecánica de la erosión del suelo



Proceso físico que consiste en el

desprendimiento, arrastre, y depositaciónde las partículas individuales del suelo porlos agentes del intemperismo.

EROSIÓN



Desprendimiento de las partículas individuales del

suelo a partir de los agregados.

La erosión del suelo es un proceso desuperficie de tres faces:

Transporte de las partículas por los agentes delintemperie, lluvia y viento

Depósito de partículas para formar nuevos suelos oazolvar lagos y almacenamientos de agua







Siempre ha existidoerosión y siempreexistirá.

La erosión es un proceso degradativo de los suelos (los

modifica física y químicamente).

El proceso erosivo se inicia con el desgaste de las rocas ,que afloran en la superficie y conducen finalmente, a la

producción de guijarros, arenas , limos y arcillas.



Modificacióndel suelo

Física (reducción en tamaño)

Química (procesos de hidrólisis,hidratación e intercambio iónico).

Clasificación de la erosión

1. Por su naturaleza (tipo)

2. Por el agente activo (clase)3. Por el modo de acción o señales dejadas (forma)4. Por la intensidad del proceso (grado)



1. Por su naturaleza

Natural o geológica

Inducida o antrópica

Investigaciones en Estados Unidos de Norteaméricaestimaron que la velocidad de formación del suelo encondiciones naturales es de 25 mm por unos 300 años;mientras que, en condiciones de uso agrícolaconvencional , ese tiempo se reduce a 30 años (Becerra,

1999).



La erosión es un proceso natural demillones de años que puedemodificar las llanuras de la montaña.


http://slidepdf.com/reader/full/erosion-tercero-agron-09 10/77Efecto del clima en la erosión del suelo



Relación de la precipitación y temperatura con elporcentaje de arcillas



Las actividades humanas pueden romper el equilibrio natural que se establece entre la formación del suelo y la pérdida del mismo.

La actividad agrícola Pastoreo

Actividad forestal

Construcción de caminos



2. Por el agente activo

Hídrica Eólica



3.Formas de erosión hídrica1. Erosión por salpicado de las

gotas de lluvia

2. Erosión laminar



Formas de erosión hídrica

3. Erosión en canalillos

4. Erosión en surcos



Formas de erosión hídrica5. Erosión en cárcavas



Formas de erosión hídrica

6. Erosión en cauces



Formas especiales de erosión hídrica

2. Pináculo1. Pedestal




3. Por caída o remontante



F i l d ió híd i




4. Erosión en

masa



Erosión total

Erosion por salpicado

ErosiónlaminarErosión en surcos

Erosión en cárcavas

Erosión en canales

LluviaFlujo laminar

Flujoconcentrado



¿ De dónde proviene la erosión hídrica ?

Fuente de erosión hídricaPorcentaje de

la erosióntotal

1. Corrientes y cauces2. Cárcavas3. Caminos y carreteras4. Sitios de construcción

5. Areas agrícolas, de pastores ybosques (laminar y canalillos)

11.06.03.02.0

78.0



Problemas causados por la erosión

1. Problemas dentro de la parcela

1. Pérdida de suelo

2. Pérdida de nutrientes

3. Pérdida de fertilizantes y agroquímicos

4. Pérdida de materia orgánica

5. Reducción de la profundidad del suelo

6. Pérdida de la capacidad para retener y almacenar agua

7. Reducción de la productividad

8. Deterioro de las condiciones del suelo

9. Dificulta el tránsito del ganado y maquinaria



Problemas causados por la erosión

Problemas fuera de la parcela

1. Azolves en canales y obras de almacenamiento2. Contaminación de cuerpos de agua (azolves)

3. Desbordamiento de cauces

4. Inundaciones

5. Problemas de salud humana6. Problemas fitosanitarios

7. Daños a vias y medios de comunicación

8. Daño a maquinaria

9. Daños a flora y fauna acuática



Factores que intervienen en laerosión hídrica (FAO, 1980)

a) Climáticos (Agresividad de la lluvia paraerosionar)

b) Edáficos (susceptibilidad del suelo para sererosionado)c) Topográficos (longitud, forma y pendiente del

terreno)d) Humanos (Cubierta vegetal)



1. Pluviógrafo

Lluvia

CantidadIntensidadEnergía cinéticaErosividad



Simulador

Lluvia



Simulador de lluvias tipo Morin



Equipo de registro, medición y muestreo

Simulador de lluvia unidad de campo

M di ió d l ió i i t



Medición de la erosión, escurrimiento

superficial e infiltración

CUANTIFICACIÓN DEL ESCURRIMIENTO(Es) Y LA EROSION (E)

HORIZONTE

PENDIENTE (S)

INFILTRACIÓN (I)

LLUVIA (R)

SUPERFICIE

GRAVA

SUELO

ARENA

ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL (Es)

SATURACIÓN

CUANTIFICACIÓN DE LA INFILTRACIÓN (I)



Empaquetamiento

de muestras



1. Tamaño de agregados2. Materia orgánica 3. Estabilidad de agregados

4. Conductividad hidráulica



Erosión entre surcos y en surcos

Erosión entre surcos(salpicado y laminar)

Erosión en surcos

Charolas de escurrimiento Canal de erosión

D t i ió



Determinación en campo conLluvia simulada

Erosión en surcos y entre surcos

Erosión en surcos



Erosión en surcos



Lluvia simulada

Lotes de escurrimiento tipo



Lotes de escurrimiento tipo Wischmeier

(Cuenca del río Coxcacoaco, Texcoco)






Lotes de escurrimiento




Límnigrafo

Vertedor y rueda muestreadora

Lotes deescurrimiento



Ecuación universal de pérdida de suelo

(EUPS)Se desarrollo a principios de la década de los 60. Para ellose recopilaron y evaluaron datos en parcelas o unidadesexperimentales)



Las parcelas evaluadas tenían una longitud de 22.13 m delargo y una pendiente uniforme de 9%.

Esta ecuación esta diseñada para estimar la pérdida desuelo promedio de la erosión por salpicamiento y encanalillos bajo condiciones especificas y para un tiempoprolongado.

A = RKLSCP

Donde: A = pérdida de suelo en ton/ha para la unidad de R

R = factor de erosividad de la lluviaK = factor de erodabilidad del sueloLS = factor de longitud y grado de pendienteC = factor de cultivo o cobertura vegetal

P = factor de prácticas mecánicas



Aplicaciones y limitaciones de la EUPS

Sirve como guía metodológica para la toma de decisionesen la planeación de la conservación del suelo, sobretodopara la selección de prácticas adecuadas para controlar laerosión en terrenos de cultivo.

• Predecir la pérdida anual de suelo promedio de unterreno• Seleccionar sistemas de manejo, cultivos y prácticas de

conservación para pendientes y suelos específicos• Predecir cambios en pérdidas de suelo que ocurrirían aldarse un cambio en prácticas• Determinar como se pueden aplicar o modificar prácticasde conservación para uso intensivo del terreno.



Limitaciones

a) No estima adecuadamente la erosión en eventos,estaciones o años específicos

b) Sobreestima la pérdida en zonas planas deprecipitación

c) No estima erosión que ocurre por la concentración deescurrimientos superficialesd) No estima la deposición del material arrastradoe) No estima la concentración de sedimentos en la

escorrentía ni el tamaño, densidad de los mismos

De cualquier manera, se le considera como una valiosaherramienta en la planeación de la conservación desuelo

FACTORES QUE CONDICIONAN LA



C OR S QU CON C ON NEROSIÓN DEL SUELO

EROSIVIDAD EROSIONABILIDAD TOPOGRAFIA MANEJO DEL SUELO

LLUVIA PRACTICAS DECONSERVACION

PENDIENTETRANSPORTEDESPRENDIMIENTOESCURRIMIENTOSUPERFICIAL

CANTIDAD INTENSIDADTAMAÑO DE GOTA V.TERMINAL DURACION

DISTRIBUCION

ENERGIA CINETICA (EI 30, I 30)

EROSION POR SALPICADOCOMPACTACION SUPERFICIAL

AUMENTO DEL ESCURRIMIENTOSUPERFICIAL

FLUJO EN CANAL FLUJOLAMINAR C. DE

SEDIMENTOS VELOCIDADQmáx, T Pico

DEPOSICION

CARACTERISTICASDEL SUELO

TEXTURA ESTRUCTURA MAT.

ORGANICA PERMEABILIDAD

pH CEMENTANTES

HUMEDAD INICIALPEDREGOSIDAD

MICRO-RUGOSIDAD

LONGITUDGRADORELIEVE

FORMA

PRACTICASMECANICAS

SURCADO ALCONTORNO

SURCADO ENPARALELO

SURCADOLISTER

TERRAZAS

SISTEMA DELABRANZA

CONTREO

PRACTICAS VEGETATIVAS

CULTIVOS DECOBERTERA

SURCADO ENFAJAS AL

CONTORNO

TERRAZAS DEMURO VIVO

PASIVO

K

ACELERANTE

LS

PRADERAS

PLANTACIONES

FORESTALES

ACELERANTE

R

PASIVO

CP



Factor de erosividad de la lluvia (R)

Erosividad es la habilidad potencial de una lluviapara causar erosión y que para ciertas condicionesde suelo, una tormenta puede ser comparada conotra en una escala numérica de valores que puedeser creada.

Erosividad es una función de:

• Precipitación

• Escurrimiento

• Energía de la lluvia



Para este factor se consideraron dos características de la

lluvia: energía cinética y la intensidad máxima de lalluvia en 30 min.

n

1 j30j)EI(R

Donde:R = Erosividad de la lluvia (en MJ/ha.h)

EI30 = Indice de erosividad de Wischmeier (en MJ/ha.año)



3030 IEcEI

Donde:EI30 = índice de erosividad para un evento(MJ.mm/Ha.hr)EC = energía cinética total de la lluvia (MJ/ha)I30 = intensidad máxima de la lluvia en 30 min (mm/hr)

Ec = A + B(Log10I)

Donde: A y B pueden tomar diferentes valores numéricos (cm/hr,mm/hr)



i101 Ilog 0.0870.119Ec

La versión más actualizada es la propuesta por Foster et

al . (1981), la cual se expresa de la siguiente manera en elSI:

La ecuación anterior es válida para intensidades de lluviamenores a 76 mm.

En caso de una mayor intensidad, Ec toma un valor de0.283 MJ/ha.mm



Ejemplo:

Calcular el índice EI30 para una lluvia con lascaracterísticas de duración e intensidad del siguientecuadro:

En regiones donde se carece de registros pluviográficos, sehan propuesto otros índices (Fournier).



E = 0.2814I0.9011

R2

= 0.8804

0

10

20

30

40

50

60

0 100 200 300

Intensidad de la lluvia (mm/hr)

E r o s i ó n

d e l s

u e l o

( t / h a )



R = 0.069

-

2.00

4.00

6.00

8.00

- 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00

Precipitación (mm)

E r o s i ó n ( t

/ h a )



Factor de erosionabilidad del suelo (K)

La erosionabilidad es la susceptibilidad delsuelos a ser erosionado por los factores causales

y se encuentra afectada por las característicasfísicas y químicas intrínsecas del mismo.

1. Distribución de las partículas primarias (arena, limo y arcilla)

2. Contenido de MO

3. Estructura del suelo4. Óxidos de hierro y aluminio5. Uniones electroquímicas6. Contenido inicial de humedad





Para facilitar la estimación del factor K, se emplea un

nomograma de erosionabilidad. Para ello se necesitaconocer los cinco parámetros de suelo que se indican:

•El porcentaje de limo (0.002 a 0.05 mm de diámetro) y arenas muy finas (0.05 a 0.10 mm)•El porcentaje de arena gruesa (0.10 a 2.0 mm)•El contenido de materia orgánica (%)•La estructura del suelo.•

La permeabilidad, o la facilidad con la que el agua penetraen el perfil del suelo.





Con el propósito de dimensionar el resultado de laEUPS, convencionalmente se asignó al factor K lasunidades de:

ton.ha.hr/ha.MJ.mm



Factor de pendiente (LS)

Afectan el proceso erosivo y pueden serevaluadas obteniendo valores que al serutilizados en la EUPS podrán definir como

incrementan o disminuyen las pérdidas desuelo.Estas variables se pueden evaluar en formaindependiente pero generalmente se utilizan

en forma dependiente para predecir suimpacto en proceso erosivo en pequeñasáreas de drenaje.



Efecto de la pendiente en el proceso erosivo.

A medida que incrementa la pendienteaumenta la erosión, debido a que existe unmayor salpicado de las partículas del suelo

hacia las partes bajas, hay menos infiltracióndel agua en el suelo, se incrementa elescurrimiento y su velocidad lo que originauna mayor capacidad de transporte y remoción del exceso de agua.

La cantidad de erosión no es directamenteproporcional al grado de pendiente, peroaumenta rápidamente cuando el grado dependiente incrementa



Relación entre el grado de pendiente y la erosión en

tres suelos.



Textura y pendiente en la erosión Los suelos migajón limoso, presentan

mayor erosión que la arena fina y que elmigajón. Los datos muestran que para las

pendientes de 5 %, con arena fina y de 2 %con un suelo migajón no existe erosión o

son más resistentes a la erosión bajo esascondiciones.



Pendientes criticas y erosión Esta información

permite definir quepara algunos tipos desuelo existenpendientes críticaspara iniciar el proceso

erosivo.

En suelos pocoresistentes a la erosión,la pendiente crítica varía

de 1 a 2 % En suelos de resistencia

media de 3 a 5 % En suelos resistentes de

6 a 7 %

•En este caso, el flujo laminar se concentra formando pequeños surcos y elproceso de remoción y transporte de partículas varía con las condiciones

del flujo hidráulico.



Erosión y grado de pendiente



Erosión y longitud de la pendiente Considerando una pendiente uniforme y con un

suelo homogéneo es de esperarse que a medidaque se incrementa la longitud de la pendiente, se

incrementa el área de drenaje, el escurrimiento, su velocidad y el esfuerzo cortante del flujoprovocando mayor erosión del suelo.

La longitud de la pendiente se considera como ladistancia del punto de origen del escurrimiento en

las áreas de ladera al punto donde la pendientedecrece hasta que empieza a presentarse ladeposición de partículas o el escurrimiento llegahasta un sistema de drenaje bien definido.



Erosión y longitud de la pendientem

L

1.22

DondeL = factor L de la EUPS = longitud de la pendiente

m = exponente22.1 = Para el sistema métrico72.6 = Para el sistema ingles



m = 0.5 si la pendiente del terreno es mayor de 5%

m = 0.4 para pendientes entre 3 y 5%m = 0.3 para pendientes entre 1 y 3%m = 0.2 si la pendiente es menor a 1%

S = 0.065 + 0.045s + 0.0065s2

Donde:

S = factor de gradiente de pendientes = pendiente del terreno (%)



Factor C

Representa la pérdida de suelo a partir de una condiciónespecífica del cultivo y la cobertura del suelo. Laevaluación de este factor es compleja, debido a que existensistemas de cultivo y rotaciones muy variados.

1. Dispersión, intercepción y amortiguamiento de lasgotas de lluvia

2. Transpiración y evaporación3. El sistema radicular fija las partículas del suelo4. Forma agregados estables con el sistema radicular



5. Incrementa los contenidos de materia orgánica6. Aumenta la infiltración del agua en el suelo

Permanentes

El terreno permanece protegido todo el año(porcentaje de cobertura no menor de 30-40%)El suelo no tiene alteraciones por implementosagrícolas en la capa arable

TemporalesProtegen el suelo en diferentes épocas del añoEl suelo es laboreado con implementos agrícolas



o Lotedesnud

etaciónloteconveg

PS

PSC

El valor de C es la unidad y será cada vez menor a medidahaya una mejor cobertura vegetal sobre el terreno.

Período L (Laboreo). Incluye desde las labores delabranza primaria hasta las labores secundarias

Período PC (Preparación de la cama de semilla).Incluye desde la preparación de la cama de siembrahasta que el cultivo ha desarrollado un 10% decobertura vegetal



Período 1 (Establecimiento).Considera lacobertura vegetal de 10 a 50%

Período 2 (Desarrollo). Considera la cobertura vegetal de 50 a 75%

Período 3 (Madurez). Considera la cobertura

vegetal de mas de 75% hasta cosecha.

Período 4 (Residuos o Rastrojos). Desde cosechahasta el barbecho o siembra dela nueva semilla

CULTIVO

ALTO MODERAD BAJO

NIVEL PROD.Código

cultivo



Código Nivel de Productividad 1 2 3

1 MAIZ 0.540 0.620 0.800

2 MAIZ LC 0.050 0.100 0.150

3 MAIZ RASTROJO 0.100 0.150 0.200

4 ALGODON 0.300 0.420 0.490

5 PASTIZAL 0.004 0.010 0.1006 ALFALFA 0.020 0.050 0.100

7 TREBOL 0.025 0.050 0.100

8 SORGO GRANO 0.430 0.550 0.7009 SORGO GRANO RASTROJO 0.110 0.180 0.250

10 SOYA 0.480

11 SOYA DESPUES DE MAÍZ C/RASTROJO 0.180

12 TRIGO 0.150 0.390 0.530

13 TRIGO RASTROJO 0.100 0.180 0.25014 BOSQUE NATURAL 0.001 0.010 0.100

15 SABANA EN BUENAS CONDICIONES 0.010 0.54016 SABANA SOBREPASTOREADA 0.100 0.22017 MAIZ-SORGO MIJO 0.4 0.65 0.918 ARROZ 0.1 0.15 0.119 ALGODÓN, TABACO 0.5 0.6 0.720 CACAHUATE 0.4 0.6 0.8

21 PALMA, CACAO, CAFÉ 0.1 0.2 0.322 PIÑA 0.1 0.2 0.3

Valor de C paradiferentes cultivos

y nivel deproducción



Factor P

Es la proporción de la pérdida de suelo que se presentacuando se hace uso de alguna práctica específica, encomparación con la pérdida de suelo ocurrida cuando secultiva en laderas sin práctica de conservación alguna.

Los métodos de control incluidos en este factor songeneralmente el surcado al contorno, el terraceo y el

cultivo en fajas.



Observaciones

1. El valor del factor P es más efectivo para pendientes de 3a 8%.

2. Para pendientes menores a 2% no tiene sentido usarprácticas mecánicas con fines de control de erosión.3. Si se desea estimar la pérdida de suelo para el intervalo

entre terrazas, deberá utilizarse la distancia entre una y otra terraza para el factor L.



El surcado al contorno parece ser efectivo hastapendientes de 17%.Cultivo en franjas se usa en terrenos con pendientes

de 2 a 15%.

Cultivocontorno

Cultivoterraceo

Cultivofranjas



En Catacamas, Olancho se tiene un factor de erosividadde la lluvia (R) de 10 855 MJ/Ha.año. El suelo presenta un

porcentaje de limos y arenas muy finas igual a 50%,porcentaje de arenas igual a 20% y 2% de MO.La pendiente media del terreno es de 6%, 80 m delongitud y esta sembrado con maíz bajo condiciones de

temporal, con nivel productivo bajo y surcado alcontorno. Estime las pérdidas de suelo (Ton/ha.año)



Limos y arenasmuy finas igual a

50%, porcentajede arenas igual a20% y 2% de MO.

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