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Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Rev. Int. Contam. Ambient. 25 (1) 43-60, 2009
EVALUACIÓN DE LA VULNERABILIDAD A LA DEGRADACIÓN AGROAMBIENTAL
A TRAVÉS DEL USO DEL SISTEMA MICROLEIS EN LOS SUELOS DE LOS LLANOS
CENTRALES DE VENEZUELA
Diosey Ramón LUGO-MORIN
1
y Juan Carlos REY
2
1
Instituto Nacional
de Tierras (INTi). Urb. Vista Alegre, C/ San Carlos. Qta. La Barranca. C.P: 1010 Caracas.
Venezuela (morin@colpos.mx)
2
Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA/CENIAP). Av. Universidad, El Limón. Apdo. 4653
Maracay 2105. Venezuela (jcrey@inia.gov.ve)
(Recibido octubre 2007, aceptado agosto 2008)
Palabras clave:
Zea mays, Sorghum bicolor
, pastos, erosión, agrocontaminación, MicroLEIS
RESUMEN
La degradación de suelos agrícolas en Venezuela está actualmente en franco crecimiento,
debido fundamentalmente a problemas relacionados con prácticas de manejo inade-
cuadas en diferentes usos agropecuarios. Con el propósito de realizar una evaluación
del riesgo o vulnerabilidad a la erosión hídrica y a la agrocontaminación del sector Río
Orituco-Chaguaramas del Estado Guárico de Venezuela, se evaluaron catorce unida-
des de tierra de la zona de interés frente a cuatro diferentes usos agropecuarios: maíz,
sorgo, pasto con y sin fertilización. La evaluación se realizó con el sistema informá-
tico denominado MicroLEIS, a través del modelo Raizal (erosión hídrica) y Pantanal
(agrocontaminación), los cuales permiten determinar la vulnerabilidad potencial, de
manejo y actual agroambiental. Los resultados indicaron que la vulnerabilidad actual
a la erosión hídrica bajo los usos de maíz y sorgo, fueron altas y muy altas en 30% del
área de estudio debido a la confuencia de suelos con alta erosionabilidad y el uso de
prácticas de manejo convencionales; sin embargo, para los pastos la vulnerabilidad
actual a la erosión hídrica fue baja en toda el área, debido a la buena cobertura que ofrece
y a la baja carga animal que utilizan los sistemas ganaderos de la zona. Por otra parte,
la vulnerabilidad actual a la agrocontaminación por fósforo, nitrógeno, metales pesados
y plaguicidas para los usos de maíz, sorgo y pastos con fertilización fue alta en más
del 65% de la superFcie, debido al uso excesivo de agroquímicos de alta persistencia
en combinación con la susceptibilidad de los suelos a la alta escorrentía superFcial, la
baja capacidad de absorción de cationes (textura y mineralogía) y la baja capacidad
de biodegradación de los pesticidas (bajos niveles de materia orgánica).
Mediante la
elaboración de mapas
se ubica cuales son las zonas de mayor vulnerabilidad donde
se recomienda la implementación de prácticas como el uso de cultivos protectores
(pastos) en rotación con cultivos más limpios (maíz y sorgo), uso de mulch, labranza
conservacionista y labranza en contorno con barreras vivas para el maíz y el sorgo, uso
de franjas amortiguadoras intercaladas con cultivos limpios, el uso de agroforestería
para las explotaciones ganaderas y el uso racional de agroquímicos para evitar los
problemas de contaminación ambiental.
Key words:
Zea mays, Sorghum bicolor
, pasture, erosion, agrocontamination, MicroLEIS
D.R. Lugo-Morin
y J.C. Rey
44
ABSTRACT
The agricultural ground degradation in Venezuela is dramatically increasing, mainly
due to problems related to inadequate practices in handling different farming usages.
In order to make an evaluation of the risk or vulnerability to the hydric erosion and
the agrocontamination of the Orituco River-Chaguaramas Sector of the Guarico State
of Venezuela, fourteen land units of the zone of interest were evaluated within four
different farming usages: maize (
Zea mays
), sorghum (
Sorghum bicolor
) and pasture
with-without fertilization. The evaluation was done with Raizal and Pantanal models,
a land evaluation decision support system (MicroLEIS) which allowed to determine
the potential, present and handling vulnerability, according to the erosion (water) and
agrocontamination risks. The results indicated that the present vulnerability to the
hydric erosion under the uses of maize and sorghum, was high and very high in 30 %
of the area of study due to the ground conFuence with high erosionability and the use
of conventional handling practices; however, for the pasture the present vulnerability
to the hydric erosion was low in all the area, due to the good cover it offers and to the
low animal load used by the cattle systems of the zone. On the other hand, the present
vulnerability to agrocontamination by phosphorus, nitrogen, heavy metals and pesticides
for the uses of maize, sorghum and pasture with fertilization was high in more than 65
% of the area due to the excessive use of high persistence agrochemicals in combina-
tion with the susceptibility of grounds to the high surface run-off, the low absorption
capacity of cations (texture and mineralogy) and the low biodegradation capacity of
the pesticides (low levels of organic matter). Through maps, the most vulnerable areas
are located where is recommended the implementation of practices such as the usage
of protective cultures (pasture) in rotation with cleaner cultures (maize and sorghum),
the use of mulch, conservationist tillage systems and tillage in contour with alive bar-
riers for the maize and the sorghum, intercalating strips of land with clean crops, the
use of agroforestry for cattle operations and the rational use of agrochemicals to avoid
problems of environmental pollution
INTRODUCCIÓN
El creciente énfasis sobre la agricultura sostenible
está asociado a la convicción de que los recursos
naturales son ±nitos, así como a los problemas cre
-
cientes y generalizados de degradación ambiental
y a la necesidad de preservar los recursos naturales
para uso a largo plazo. Las variadas formas de de-
gradación de los suelos, derivadas primordialmente
del uso y manejo que se le da a las tierras, se han
transformado en la mayor limitación para la expan-
sión e intensi±cación de la agricultura en todo el
mundo, y especialmente en las regiones tropicales y
subtropicales. Es decir, son los principales obstáulos
para la producción de los futuros requerimientos de
alimentos para la población mundial en su conjunto.
Los procesos más extendidos y dañinos de degra-
dación de los suelos son la erosión hídrica y eólica,
compactación, sellado y encostramiento, pérdida
de materia orgánica, salinización y acidi±cación y
acumulación de tóxicos, todos los cuales a su vez
provocan un continuo deterioro de las propiedades
físicas, químicas y biológicas de los suelos (Pla
1993, RELACO 1995, Becerra 1998, de la Rosa y
Crompvoets 1998, Valetin e Ingram 1998, Cerdá y
Lavee 1999, Mendoza
et al
. 2001, Pando
et al
. 2003,
Schoijet 2005).
La erosión hídrica es un problema ambiental glo-
bal de gran relevancia; en la mayoría de los países
la tasa de erosión hídrica en tierras agrícolas oscila
entre 20 y 50 Mg
.
ha
-1
año
-1
. Se estima que la pérdida
anual de tierras agrícolas es de 3 millones de hec-
táreas, debido a la erosión de suelo y 2 millones de
hectáreas, debido a la deserti±cación a nivel mundial
(Miller 1994, López 2001). Las zonas topográ±cas
irregulares son las más propensas a que se produzca
este tipo de degradación, pero los riesgos cambian de
magnitud con las diferentes unidades de tierra.
La erosión hídrica, a través de la remoción
y sedimentación del suelo super±cial, altera las
propiedades físicas y químicas de los suelos, afec-
tándose los procesos que regulan la productividad
del ecosistema. Podría decirse que es la forma más
completa e integral de degradación de suelo; ya
que reduce la reserva de nutrientes, disminuye el
volumen efectivo de raíces y con ello reduce las
EVALUACIÓN AGROAMBIENTAL DE LOS LLANOS CENTRALES DE VENEZUELA
45
reservas de agua utilizables por la planta. Por otra
parte, provoca daños ambientales en zonas fuera del
lugar donde ocurre la remoción del suelo (Casanova
et al
. 1989, Pla 1993, RELACO 1995, Bonnieux
et al
. 1998, Goulding y Blake 1998, Guadagnin
et
al
. 2005).
En Venezuela los problemas de erosión hídri-
ca, que en el pasado estuvieron concentrados en
las partes altas cultivadas de la Cordillera de Los
Andes y donde han quedado profundas huellas, se
han desplazado al sur hacia los Llanos Occidentales
(partes altas de los ríos Uribante, Santo Domingo,
Masparro, Boconó, Guanare, Acarigua) y hacia
la región centro-occidental al este (Tucuyo), con
desarrollos agrícolas temporales o permanentes, en
áreas con altas pendientes que se han deforestado
y se siguen deforestando sin ningún control. En la
actualidad, las altas pendientes no son el problema
principal, sino que en los últimos 15-20 años se ha
alcanzado una pérdida de suelo por erosión en 36%
de las áreas con topografía ondulada, de colinas
suaves con pendientes moderadas. En ellas se ha
extendido una parte importante de la producción de
cereales (maíz y sorgo), y de algunos otros cultivos
como algodonero y girasol, en el norte de los Llanos
centrales y orientales, Centro-Occidentales y en el
área de San Francisco de la Paragua en el estado
Bolívar (Pla 1988, 1990, Mogollón y Comerma 1994,
Lugo-Morin 2007).
La agrocontaminación al igual que la erosión
no deja de ser un problema ambiental relevante,
ya que la composición y características generales
de los contaminantes es muy variada, por lo que
la interacción de los mismos con los componentes
edáfcos puede ser múltiple y ocurrir simultánea
-
mente varios tipos de reacciones (redox, de preci-
pitación, de absorción, etc.) (Vázquez-Alarcón
et
al
. 2001). Autores como Delgado y López (1990),
Waliszewski e Infanzón (2003) indican que los fos-
fatos, los compuestos orgánicos nitrogenados y los
insecticidas organoclorados y otros son ejemplos de
sustancias que son transportadas por adsorción, en
los sedimentos y semillas. El cobre y otros metales
pesados que son constituyentes de algunos biocidas
también son fuertemente adsorbidos por los coloides
del suelo.
En Venezuela, la producción de algunos rubros
agrícolas con aplicaciones elevadas de agroquími-
cos, en particular de pesticidas, como ocurre con la
producción hortícola y cerealera, se lleva a cabo en
áreas donde frecuentemente existen severos riesgos
de erosión hídrica (Casanova
et al
. 1989, Delgado y
López 1990).
Diversos autores señalan que la degradación de
los suelos agrícolas en Venezuela está en franco
crecimiento debido a problemas relacionados con
prácticas de manejo inadecuadas en diferentes usos
agropecuarios (Pla 1981, 1988, 1990, Casanova
et
al
. 1989, Páez y Rodríguez 1989, Mogollón y Co-
merma 1994, Fernández
et al
. 1998, Rodríguez
et al
.
2003, Arrieche y Mora 2005, Lugo-Morin 2007).
Una zona de importancia estratégica para el país
por su potencial cerealero y ganadero son los Llanos
Centrales, polo de desarrollo que puede verse afec-
tado por la problemática mencionada anteriormente,
debido a que sus suelos presentan susceptibilidad a
problemas de compactación y erosión (Uzcátegui
y Carrero 1992, Mireles
et al
. 1998, Ayala 1998,
Hernández-Hernández y López-Hernández 2002,
Pérez
et al
. 2002). Adicionalmente, la producción de
rubros agrícolas se realiza con aplicaciones elevadas
de agroquímicos, pudiendo generar problemas graves
de contaminación.
Esta panorámica de la problemática, deja ver la
importancia de formular e instrumentar acciones
estratégicas que permitan el uso racional de las
tierras con vocación agrícola. Dichas estrategias
deben basarse en medios que permitan evaluar las
condiciones agroecológicas adecuadamente y en un
corto tiempo.
Como respuesta han surgido diferentes modelos
para evaluar los procesos degradativos del suelo
que pueden ocasionar las actividades de orden
productivo. Una de las estrategias de respuesta
para enfrentar dicha problemática es el diseño de
los sistemas agroecológicos para la protección del
suelo. El desafío futuro será incrementar la produc-
ción de cosecha utilizando menos tierras, menos
labores y menos agua, fertilizantes y pesticidas. Sin
embargo, para ser efciente en el diseño de estos
sistemas se requiere de estudios agroecológicos
de evaluación de tierras, mediante la predicción
de su potencialidad y vulnerabilidad cuando son
utilizadas con fnes específcos, para proporcionar
una base racional para el uso y manejo sostenible
(de la Rosa y Crompvoets 1998, de la Rosa
et al
.
2004, Larose
et al
. 2004, Trueba-Espinosa
et al
.
2004, De Mello
et al
. 2006, Castro
et al
. 2006,
Chagas
et al
. 2006). Siguiendo este orden de ideas,
el presente estudio se plantea como objetivo evaluar
el riesgo agroambiental a partir del análisis de la
vulnerabilidad a la erosión y agrocontaminación
de los suelos de los Llanos Centrales de Venezuela
para diferentes usos agropecuarios, mediante el uso
del sistema MicroLEIS de apoyo a la decisión sobre
evaluación de tierras.
D.R. Lugo-Morin
y J.C. Rey
46
MATERIALES Y MÉTODOS
El área de estudio abarca una superficie de
9,813.83 hectáreas, se ubica en la región de Chagua-
ramas, Estado Guárico, Venezuela, entre las coorde-
nadas 9º21´00” y 9°26´30” de latitud norte y entre
los 66º17´00” y 66°28´00” de longitud oeste (
Fig. 1
).
La zona se caracteriza por un clima de bosque seco
tropical según el sistema propuesto por Holdrige
(1978) con una precipitación media anual entre 693
y 1049 mm, evaporación media anual entre 1504
y 2000 mm y temperatura media anual de 26.9 ºC.
Esta zona es considerada como un polo de desarrollo
agrícola importante debido a que en ella se produce
cerca del 30% del maíz y sorgo de Venezuela (Castillo
y Páez 1989, Uzcátegui y Carrero 1992).
Para este estudio se utilizó información disponible
correspondiente a: 1) Estudio preliminar de suelos
(escala 1:50.000) del sector Río Orituco-Chaguaramas
(Uzcátegui y Carrero 1992). El mapa de la zona está
constituido por 14 unidades cartográfcas, dentro de las
cuales existen consociaciones y asociaciones de suelos
clasifcados por taxonomía de suelos americana a nivel
de fases de familia (
Fig. 2
). En el
cuadro I
se indica
el suelo representativo y el área de las 14 unidades
cartográfcas; 2) la inFormación climática (
Cuadro
II
) se obtuvo a partir de la estación climatológica del
Fondo Nacional de Investigaciones Agropecuarias
(FONAIAP) Banco de San Pedro (8º 47’ N; 67º 33’W)
y la Estación Guárico de la Fuerza Aérea (9º22´N;
66º55´W) (FAV 1993); 3) la información de los usos
América
del
Norte
América
del
Sur
Venezuela
Mar Caribe
Colombia
Brasil
Océano
Atlántico
Estado Guárico
San Fernando
de Apure
San Juan de
Los Morros
Río
Orinoco
Fig. 1.
Localización del sector Río Orituco – Chaguaramas en
el Estado Guárico, Venezuela.
CUADRO I
.
SUELOS REPRESENTATIVOS Y UNIDADES
DE TIERRA DELIMITADAS EN EL ÁREA DE
ESTUDIO
UT
UC
Suelo representativo
Área
(ha)
% del
área
total
1
A1
Typic Haplustalf
903.23
9.20
2
A2
Typic Haplustalf
1352.19
13.77
3
A3
Typic Haplustalf
2282.09
23.24
4
A3-s
Typic Haplustalf
650.42
6.62
5
A2-p
Ultic Haplustalf
1062.00
10.82
6
A1-p
Ultic Haplustalf
526.14
5.36
7
A1-pa
Typic Haplustalf
597.20
6.09
8
A1-a
Psammentic Haplustalf
137.08
1.40
9
A2-a
Psammentic Paleustalf
308.75
3.14
10
A2-d
Typic Haplustalf
172.00
1.70
11
A2-b
Psammentic Paleustalf
733.03
7.46
12
A3-p
Ultic Haplustalf
447.70
4.56
13
A3-d
Typic Haplustalf
240.00
2.54
14
Vo
Typic Chromustert
402.00
4.10
Total
9,813.83
100
A: Altiplanicie de denudación; Vo: Valle; A1: relieve fuertemente
ondulado; A2: relieve moderadamente ondulado; A3: relieve
suavemente ondulado; a: texturas livianas; p: pedregosidad
superfcial o subsuperfcial; b: asociación de texturas livianas y
pesadas; d: mal drenaje; s: compactación, sodifcación y salini
-
fcación. UT: Unidad de tierra; UC: Unidad cartográfca. ±uente:
Uzcátegui y Carrero, 1992
Fig. 2. Mapa de suelos del sector Río Orituco-Chaguaramas (Uzcátegui y Carrero 1992)
EVALUACIÓN AGROAMBIENTAL DE LOS LLANOS CENTRALES DE VENEZUELA
47
se obtuvo de Mireles
et al
. (1998), Ayala (1998) y
Uzcátegui y Carrero (1992) quienes señalan los dife-
rentes tipos de utilización de la tierra (TUT) (
Cuadro
III
) y la importancia de la zona como principal área
cerealera del país.
Defnición de unidades de tierra y usos agropec
-
uarios
Las unidades de tierra (UT) se construyeron com-
binando la información edáFca y climática previa.
Con base a los estudios de Mireles
et al
. (1998), se
establecieron los usos agropecuarios más represen-
tativos en la zona de estudio.
Las unidades se caracterizaron de acuerdo con las
necesidades del sistema informático MicroLEIS (de
la Rosa
et al.
2004) En el
cuadro IV
se presentan
las variables de las características de las unidades
de tierra y las características de manejo de cultivo
requeridos por el sistema.
Evaluación de riesgo agroambiental
Las unidades de tierra fueron evaluadas para
cada uno de los usos seleccionados por medio de
un sistema experto de apoyo a la decisión sobre
evaluación de tierras, denominado MicroLEIS
(de la Rosa
et al
. 2004). Los sistemas expertos
son herramientas basadas en inteligencia artiF
-
cial. Son programas de ordenador que simulan los
procedimientos para solucionar problemas en un
campo determinado, tal y como lo harían expertos
humanos. EspecíFcamente el MicroLEIS utiliza el
conocimiento inferido mediante árboles de decisión,
con el objetivo de determinar la vulnerabilidad
potencial, de manejo y real a la erosión (hídrica
y eólica), y a la contaminación por agroquímicos.
La vulnerabilidad potencial considera el riesgo
biofísico de que la aptitud del suelo pueda ser da-
ñada en una o más de sus funciones ecológicas; la
vulnerabilidad de manejo considera el riesgo a la
degradación que conlleva un tipo de utilización de
campo particular y la vulnerabilidad real considera
simultáneamente los riesgos biofísicos y de manejo
para la unidad de tierra determinada. La erosión y
contaminación agroquímica de suelos se estudiaron
separadamente mediante el empleo de los modelos
Raizal (riesgo de erosión hídrica) y Pantanal (riesgo
de contaminación), respectivamente. El modelo
Raizal consideran los factores de degradación ero-
sión hídrica y eólica; y el modelo Pantanal evalúa
CUADRO II
.
INFORMACIÓN CLIMATOLÓGICA DE LA ZONA DE ESTUDIO (PROMEDIOS OBTENIDOS CON
DATOS ENTRE 1970 Y 1990)
Variable
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
PPx
0.8
1.4
6.1
53.6
158.0
247.8
240.2
258.8
151.3
142.7
66.1
7.5
PPmx
0.7
0.4
3.2
28.9
64.8
52.0
79.3
72.5
30.3
40.0
23.8
4.0
Tx
27.2
28.0
28.8
29.2
27.9
26.0
25.6
26.2
26.6
26.9
26.9
26.7
PPx: Precipitación promedio; PPmx: Precipitación promedio máxima por evento; Tx: Temperatura promedio
CUADRO III.
TIPOS DE UTILIZACIÓN DE LA TIERRA
PREDOMINANTES EN EL SECTOR RÍO
ORITUCO – CHAGUARAMAS
Tipo de Utilización
Descripción
Maíz (
Zea mays
)
Cultivo de secano. Preparación de
tierras convencional (“big rome” + 4
a 6 pases de rastra) a inicio de lluvias
dejando el suelo totalmente desnudo.
Siembra en hileras. Fertilización
a base de altas dosis de NPK, sin
aplicación de abonos orgánicos. Alta
aplicación de pesticidas (atrazina e
insecticidas sistémicos) de alta resi-
dualidad. Ausencia de prácticas de
conservación.
Sorgo (
Sorghum bicolor
) Cultivo de secano. Preparación de
tierras convencional (“big rome” + 4
a 6 pases de rastra) a inicio de lluvias
dejando el suelo totalmente desnudo.
Siembra al voleo. Fertilización a base
de altas dosis de NPK, sin aplicación
de abonos orgánicos. Alta aplicación
de pesticidas (atrazina e insecticidas
sistémicos) de alta residualidad. Au-
sencia de prácticas de conservación.
Pastos con fertilización
Cultivo permanente. Preparación de
tierras con labranza reducida (2 pases
de rastra cruzados). Fertilización a
base de dosis medias de NPK, sin
aplicación de abonos orgánicos. Alta
aplicación de pesticidas (malezas de
hoja ancha) de alta residualidad. Au-
sencia de prácticas de conservación.
Pastos sin fertilización
Cultivo permanente. Preparación de
tierras con labranza reducida (2 pases
de rastra cruzados). Sin fertilización,
ni aplicación de abonos orgánicos.
Alta aplicación de pesticidas (malezas
de hoja ancha) de alta residualidad.
Ausencia de prácticas de conserva-
ción.
D.R. Lugo-Morin
y J.C. Rey
48
la vulnerabilidad a la contaminación por fósforo,
nitrógeno, metales pesados (Cu, Zn, Cd, Hg, Pb) y
pesticidas (general, hidrófla, hidróFoba) (de la Rosa
y Crompvoets 1998, Fernández
et al
. 1998, de la
Rosa
et al
. 2004).
Para el estudio en el Sector del Río Orituco – Cha-
guaramas sólo se evaluó la vulnerabilidad de las tie-
rras a la erosión hídrica, debido a que la degradación
por erosión eólica en esta área no es relevante.
El MicroLEIS determinó los riesgos de erosión
y agrocontaminación de la siguiente manera: las
características de tierra y manejo (
Cuadro IV
), ge-
neralizadas en clases o niveles, fueron combinadas
por medio de árboles de decisión para obtener las
cualidades de tierra y manejo (
Cuadro V
). Estas
fueron asociadas a través de árboles de decision
basados en la metodología de sistema experto para
generar las clases de vulnerabilidad. La evaluación
generó clases de vulnerabilidad que, para el caso
del modelo Raizal, están comprendidas desde la
CUADRO IV
. VARIABLES EMPLEADAS EN EL MODELO RAIZAL Y PANTANAL
Variables de características de tierra
De lugar:
De suelo:
De clima:
Forma del terreno
Drenaje
Precipitación media mensual
Pendiente
Textura
Precipitación máxima mensual
Profundidad de la capa freática
Pedregosidad superfcial
Temperatura media mensual
Latitud
Materia orgánica
Capacidad de intercambio catiónico
pH y Saturación de Na
Variables de características de manejo
De cultivo:
De labores:
De fertilización y pesticida:
Tipo de utilización de la tierra
Fecha de siembra
Utilización de fertilizante fosfatado
Rotación de cultivo
Tipo de laboreo
Utilización de fertilizante nitrogenado
Duración del período de cultivo
Profundidad de laboreo
Utilización de estiércol animal
Duración de las hojas
Método de laboreo
Utilización de residuo industrial/urbano
Posición de las hojas
Espaciamiento entre hileras
Fecha de fertilización
Área Foliar específca
Drenaje artifcial
Utilización del pesticida
Altura de la planta
Nivel artifcial del agua subterránea.
Persistencia del pesticida
Profundidad volumétrica de raíces
Prácticas de conservación del suelo (agua)
Toxicidad (LD-50) del pesticida
Estructura del cultivo
Prácticas de conservación del suelo (viento)
Método de aplicación
Uso de tierras en pendientes
Tratamiento de residuos
Nota: el uso de pesticidas puede indicar la presencia de metales pesados en el suelo (Delgado y López 1990; de la Rosa
et al
.
2004)
CUADRO V.
CUALIDADES DE TIERRA Y MANEJO
Modelo Raizal
Cualidades de tierra
Cualidades de manejo
t- Relieve
k- Erosionabilidad del suelo a la erosión hídrica
r- Erosividad de la lluvia
e- Erosionabilidad del suelo a la erosión eólica
o- Propiedades del cultivo para la erosión hídrica
z- Prácticas de cultivo para la erosión hídrica
c- Propiedades del cultivo para la erosión eólica
u- Prácticas de cultivo para la erosión eólica
Modelo Pantanal
Cualidades de tierra
Cualidades de manejo
r- Escorrentía superfcial
l- Grado de lavado
o- Adsorción de pesticidas
g- Degradación de pesticidas
c- Capacidad de adsorción de cationes
d- Desnitrifcación
f- Fijación de fosfato
i- Manejo de fosfato
j- Manejo de nitrógeno
q- Manejo de metales pesados
t- Manejo de pesticidas
r- Manejo de la erosión del suelo
EVALUACIÓN AGROAMBIENTAL DE LOS LLANOS CENTRALES DE VENEZUELA
49
clase V1 hasta la clase V10 para la vulnerabilidad
potencial y actual; y entre las clases V1 a la V4 para
la vulnerabilidad de manejo (
Cuadro VI
). Para el
caso del modelo Pantanal, las clases de vulnera-
bilidad potencial y manejo van desde la clase V1
hasta la clase V4; y para la vulnerabilidad real, las
clases van de V1 a V5 (
Cuadro VII
) (de la Rosa
et al
. 2004).
Finalmente, se utilizó el sistema de información
geográfica IDRISI (Ronald 1996) para expresar
mediante mapas las clases de vulnerabilidad a la
agrocontaminación de manera de conocer los sitios
más susceptibles y enfocar las recomendaciones de
uso y manejo.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Defnición de las unidades de tierra (UT) y los
usos agropecuarios
Dado que las condiciones climáticas son simila-
res en toda el área de estudio, las UT se delimitaron
siguiendo el mapa de suelos generado por Uzcátegui
y Carrero (1992), obteniéndose 14 UT (
Cuadro I
). El
mapa original se creó usando como base cartográfca
la carta 6944 (Chaguaramas) de Cartografía Nacio-
nal, de escala 1:100,000 en la proyección UTM para
propósito de este estudio.
Las unidades y los tipos de uso de la tierra se
caracterizaron de acuerdo con las necesidades de los
CUADRO VI
. MODELO RAIZAL. EXPLICACIONES DE LAS CLASES DE VULNERABILIDAD
Potencial y actual
Clases de
vulnerabilidad
Manejo
Nula
Unidades no vulnerables
Muy baja
V1
Muy baja
Prácticas de manejo adecuadas para alcanzar un
uso sostenible de la tierra
La erosión sólo ocurrirá bajo condiciones climáticas
extremas
Baja
V2
Moderadamente baja
Las prácticas de manejo inFuyen muy poco en la
vulnerabilidad de estas tierras
Se puede presentar una leve erosión laminar o elimi-
nación de poca cantidad de suelo por el viento. No se
alterará espesor y carácter del horizonte A
V3
Moderadamente alta
Las prácticas de manejo utilizadas propiciarán los
procesos erosivos hídricos y eólicos
Moderadamente baja
Estos suelos pueden ser erosionados en A hasta
donde alcanza la maquinaria agrícola. El viento
puede eliminar cantidades considerables de suelo del
horizonte A
V4
Muy alta
Las prácticas de manejo aceleran en gran medida
los procesos erosivos. Sería necesario evitar estas
clases de manejo para conseguir un uso sostenible
de la tierra
Ligeramente baja
La erosión puede llegar hasta horizontes subsuper-
fciales pudiéndose presentar cárcavas superfciales.
El viento puede eliminar cantidades considerables de
suelo del horizonte A
V5
Ligeramente alta
Los procesos erosivos pueden eliminar por completo
el horizonte A, los procesos hídricos serán anuales,
pudiendo aparecer cárcavas someras. El viento podrá
eliminar totalmente el horizonte A
V6
Moderadamente alta
El horizonte A desaparecerá siendo la capa arable el
horizonte B o subyacentes , siendo frecuentes cárcavas
someras y algunas profundas. El viento eliminará el
horizonte A y parte del B
V7
Alta
Se diferencia del anterior en la moderada aparición
de cárcavas profundas
V8
Muy alta
Estas tierras se erosionaran hasta la aparición de cár-
cavas moderadamente profundas. El viento eliminará
gran parte del perfl del suelo
V9
Extrema
Aparición de cárcavas muy profundas, su recuperación
será muy difícil
V10
D.R. Lugo-Morin
y J.C. Rey
50
modelos Raizal y Pantanal (
Cuadro IV
). Según la
caracterización de las UT, se observa predominio de
suelos con capacidad de intercambio catiónico media,
baja pedregosidad superfcial, la Forma del terreno es
ondulado, menos para la vega que es plano, los suelos
presentan buen drenaje, con pendientes moderadas a
altas (5-15 %), materia orgánica alta (> 2 %), pH de
4.8 a 8.9 y baja saturación de sodio.
El uso actual de las tierras comprende un sistema de
explotación mixta, caracterizado por la siembra de un
cultivo de ciclo corto, maíz (zonas más bajas) o sorgo
(zonas más altas) durante la temporada de lluvia, y
una actividad pecuaria en la temporada seca con base
en restos de cosechas y pastos naturales y mejorados
(Uzcátegui y Carrero 1992, Mireles
et al
. 1998). Según
Ayala (1998) y Bolpriaven (2007), el maíz y el sorgo se
siembran prácticamente en todo el país, y los estados,
Portuguesa, Guárico y Barinas concentraron entre 70
a 80 % de la producción nacional de 1990 a 2005; en
Guárico la producción promedio de maíz y sorgo se
ha mantenido entre 25 y 35 %, respectivamente del
total nacional, en el mismo período. El estado Guá-
rico posee grandes extensiones de pastos naturales y
mejorados (Mireles
et al
. 1998) donde se desarrolla
una ganadería extensiva, los más generalizados son
el pasto Brasil (
Hyparrhenia rufa
Ness) y el Guinea
(
Panicum maximum
Jacq.). Las prácticas de manejo
inadecuadas predominan en el área, el uso excesivo
de pesticidas de alta persistencia y toxicidad, el tipo
de laboreo es convencional y la ausencia de prácticas
de conservación de suelo y de rotación de los cultivos
es importante. Basado en lo anterior, los tipos de uso
de la tierra más representativos en la zona de estudio
son maíz, sorgo y ganadería extensiva con pastos sin
fertilización y fertilizados (
Cuadro III
).
Evaluación del riesgo agroambiental de las tierras
El riesgo agroambiental se analiza por separado,
por un lado aspectos erosivos y, por otro, la agrocon-
taminación. En ambos casos se consideran tres aspec-
tos, vulnerabilidad potencial, de manejo y real.
Vulnerabilidad agroambiental según riesgos de
degradación por erosión
Vulnerabilidad potencial
La vulnerabilidad potencial, según los riesgos de
erosión hídrica, es relativamente baja, con califcacio
-
nes desde nula (V1) hasta moderadamente baja (V4)
en el 96% de la superfcie de la zona de estudio; el
resto presenta una vulnerabilidad potencial a la erosión
hídrica ligeramente baja (V5 (
Cuadro VIII
;
Fig. 3
).
Los suelos con la mayor vulnerabilidad potencial a la
erosión hídrica (V5) en la zona de estudio se correspon-
den con alfsoles ubicados en relieves de moderada a
fuertemente ondulados (pendientes > 4 %) con texturas
medias a pesadas y drenaje defciente. Mientras que
los que presentan la menor vulnerabilidad (V1 y V2)
son alfsoles y vertisoles ubicados en las áreas más
planas (pendientes < 4 %); indicando que el relieve, la
presencia de horizontes argílicos (alfsoles) y la textura
CUADRO VII
. MODELO PANTANAL. EXPLICACIONES DE LAS CLASES DE VULNERABILIDAD
Potencial y manejo
Clases de
vulnerabilidad
Actual
Nula
No vulnerable a contaminación agroquímica con
riesgos biofísicos muy bajos de contaminación difusa
de suelos y aguas. Muy elevada capacidad de almace-
namiento de agroquímicos. La escorrentía superfcial
y el lavado de contaminantes son muy bajos
V1
V2
Nula
Unidades muy poco vulnerables a contaminación de
agroquímicos. Cualquier sistema agrícola puede ser
suplementado
Baja
Unidades ligeramente vulnerables. Los sistemas de
Baja
Vulnerabilidad baja. La capacidad de almacenamiento
de contaminantes es alta y el grado de lavado y esco-
rrentía superfcial son bajos
V3
manejo y condiciones biofísicas casi nunca afectan a
la calidad de suelo y agua
Moderada
Unidades moderadamente vulnerables. Los sistemas
Moderada
Razonablemente alta vulnerabilidad. La capacidad de
almacenamiento de contaminantes es baja y/o el grado
de lavado y escorrentía va de moderado a alto
V4
de manejo y condiciones biofísicas dañan la calidad
de suelo y agua
Alta
Unidades altamente vulnerables. El impacto simultá-
Alta
Muy vulnerable y con riesgos biofísicos muy severos
de contaminación difusa de suelos y aguas. Muy baja
capacidad de almacenamiento de agroquímicos. La
escorrentía superfcial y el lavado de contaminantes
son muy altos
V5
neo de los sistemas de manejo y condiciones biofísicas
dañan en gran medida la calidad de suelo y agua
Extrema
Unidades extremadamente vulnerables. La intensidad
de las actividades agrícolas y la alta vulnerabilidad
biofísica dañan la calidad de suelo y aguas a una
escala extremadamente elevada
EVALUACIÓN AGROAMBIENTAL DE LOS LLANOS CENTRALES DE VENEZUELA
51
son determinantes en la defnición de la vulnerabilidad
de los suelos a la erosión hídrica. Estos resultados
coinciden con los presentados por Páez y Rodríguez
(1989) para los Llanos Altos Centrales, indicando
una erosionabilidad del suelo baja entre 0.35 y 0.29
Mg
.
ha
-1
/Mj
.
mm/ha
.
h. Fernández
et al
. (1998) señalan
una gran variabilidad en el riesgo de erosión de los
suelos representativos de esta zona, con un predominio
de áreas de bajo riesgo de erosión hídrica, inFuenciado
por la textura superfcial.
Por otra parte, unidades de tierra con alfsoles
ubicados en relieves moderadamente ondulados
(pendientes entre 4 y 8 %) presentan un riesgo de
erosión hídrica bajo (
Cuadro VIII
), debido al con-
tenido de materia orgánica (> 2%) que disminuye los
riesgos por estabilidad estructural; coincidiendo con
lo señalado por da Silva y Schulz (2002) y Siegrist
et al
. (1998), quienes destacan que altos contenidos
de materia orgánica y bajas pendientes en el suelo
inciden en una baja erosionabilidad (k = 0.002).
Otros estudios destacan la relevancia que tiene la
estabilidad estructural de los agregados y la variabili-
dad topográfca del terreno en la dinámica del proceso
de erosionabilidad del suelo (Perret
et al
. 1996, Gilley
y Doran 1997, De Mello
et al
. 2006).
Vulnerabilidad de manejo
Los usos maíz y sorgo presentan una vulnerabili-
dad de manejo a la erosión hídrica alta (V4) (
Cuadro
IX
), debido a las prácticas convencionales utilizadas
para estos cultivos: gran uso de maquinaria agrícola,
laboreo superfcial, ausencia de prácticas de conser
-
vación y gran uso de fertilizantes y pesticidas. Las
características del cultivo con ciclo corto, posición
vertical de las hojas y estructura fna contribuyen a
una alta vulnerabilidad.
Tengberg
et al
. (1997), Hernani
et al
. (1999) y
Mendoza
et al
. (2001) indican que el uso de sistemas
convencionales de manejo de suelo puede elevar
las pérdidas de nutrientes y de materia orgánica por
erosión hídrica. Estudios acerca de los usos para
maíz, sorgo en México y leguminosas en Holanda,
coinciden en que el manejo convencional genera
pérdidas importantes de suelo (3.5 a 4.1 Mg.ha
-1
) por
escorrentía superfcial y erosión (Kwaad
et al
. 1998,
Uribe-Gómez
et al
. 2002). Otros estudios, como el
de Draghi
et al
. (2005) demuestra la conveniencia
CUADRO VIII.
VULNERABILIDAD
POTENCIAL A LA
EROSIÓN (HÍDRICA Y EÓLICA) EN LA
ZONA DE ESTUDIO
UT
UC
Suelo representativo
Erosión
hídrica
% del
área total
1
A1
Typic Haplustalf
V4
9.20
2
A2
Typic Haplustalf
V4
13.77
3
A3
Typic Haplustalf
V1
23.24
4
A3-s
Typic Haplustalf
V1
6.62
5
A2-p
Ultic Haplustalf
V1
10.82
6
A1-p
Ultic Haplustalf
V2
5.36
7
A1-pa
Typic Haplustalf
V4
6.09
8
A1-a
Psammentic Haplustalf
V4
1.40
9
A2-a
Psammentic Paleustalf
V2
3.14
10
A2-d
Typic Haplustalf
V5k
1.70
11
A2-b
Psammentic Paleustalf
V2
7.46
12
A3-p
Ultic Haplustalf
V2
4.56
13
A3-d
Typic Haplustalf
V5k
2.54
14
Vo
Typic Chromustert
V1
4.10
Total
100
UT: Unidad de tierra; UC: Unidad cartográfca; A: Altiplanicie
de denudación; Vo: Valle; A1: relieve fuertemente ondulado;
A2: relieve moderadamente ondulado; A3: relieve suavemente
ondulado; a: texturas livianas; p: pedregosidad superfcial o
subsuperfcial; b: asociación de texturas livianas y pesadas; d:
mal drenaje; s: compactación, sodifcación y salinifcación; k:
Erosionabilidad del suelo a la erosión hídrica
Fig. 3.
Mapa de riesgos de erosión hídrica potencial del sector Río Orituco-Chaguaramas
V1:Nula, V2: Muy baja; V3: Baja; V4: Moderadamente baja; V5: Ligeramente baja
D.R. Lugo-Morin
y J.C. Rey
52
de los sistemas de manejo convencionales para un
mejor aprovechamiento radicular de los cultivos en
suelos pesados y compactados.
Los sistemas de producción con pastos no ge-
neran complicaciones con las prácticas de manejo
actuales: bajo nivel de mecanización, cobertura
protectora del suelo contra la degradación y una
baja carga animal; por tal motivo, la vulnerabili-
dad de manejo es baja (V2-V3) según los riesgos
de erosión hídrica. En este sentido, el manejo
actual de los pastos en el área está dentro de los
límites permisibles para tierras con estos suelos y
sus características intrínsecas. Estudios realizados
por Betancourt
et al
. (1998), Ranieri
et al
. (1998)
y Rodrigues
et al
. (2007) en México y Brasil, a
través del manejo agronómico del maíz, índices de
comparación espacial de riesgos de degradación y
dinámicas de regeneración, señalan que el pastizal
representa una alternativa importante para disminuir
los riesgos de degradación de tierras.
Vulnerabilidad real
El riesgo potencial (
Cuadro VIII
), junto al
riesgo de manejo (
Cuadro IX
), generaron una vul-
nerabilidad real superior a las obtenidas en forma
individual. En la
Fig. 4
se presenta el mapa de vulne-
rabilidad actual a los riesgos por erosión para maíz
y sorgo, observándose que más de 30 % del área
presenta una vulnerabilidad alta o muy alta, con-
centradas hacia la parte central del área de estudio.
Estas tierras se corresponden con alfsoles ubicados
en relieves moderada a fuertemente ondulados (pen-
dientes > 4 %), con texturas de livianas a pesadas,
V1:Nula, V2: Muy baja; V3: Baja; V4: Moderadamente baja; V5: Ligeramente baja; V6: Ligeramente alta;
V7: Moderadamente alta; V8: Alta; V9: Muy alta
(a)
(b)
Fig. 4.
Mapas de riesgos de erosión hídrica actual para los usos maíz y sorgo (a) y
pastos con y sin fertilización (b) del Sector Río Orituco-Chaguaramas.
CUADRO IX.
VULNERABILIDAD DE MANEJO A LA
EROSIÓN HÍDRICA Y A LA AGROCONTA-
MINACIÓN PARA LOS USOS
AGROPE-
CUARIOS SELECCIONADOS EN LA ZONA
DE ESTUDIO
Usos
Erosión
Agrocontaminación
hídrica Fósforo Nitrógeno
Metales
Pesados
Pesticidas
Maíz
V4 oz
V3i
V4j
V3q
V4t
Sorgo
V4 oz
V3i
V4j
V3q
V4t
Pasto con
fertilizante
V2
V3i
V4j
V3q
V4t
Pasto sin
fertilizante
V2
V2i
V3j
V3q
V4t
o: Propiedades del cultivo para la erosión hídrica; z: Prácticas
de cultivo para la erosión hídrica; i: Manejo de fosfato; j: Ma-
nejo de nitrógeno; q: Manejo de metales pesados; t: manejo de
pesticidas
EVALUACIÓN AGROAMBIENTAL DE LOS LLANOS CENTRALES DE VENEZUELA
53
pero con bajos contenidos de materia orgánica (<
2 %), lo cual genera una alta erosionabilidad. Adi-
cionalmente el manejo convencional de los cultivos
(maíz y sorgo) aumentan la vulnerabilidad a la de-
gradación de las tierras. Por otra parte, se aprecia un
20 % de tierras con una vulnerabilidad ligeramente
alta (V6) con suelos Alfsoles ubicados en relieves
moderada a ligeramente ondulados (pendientes <
4 %) con texturas variables, pero pedregosos y con
drenaje defciente. Finalmente, en alrededor de 50 %
del área la vulnerabilidad actual para maíz y sorgo
es baja, ocurriendo en estas áreas alfsoles y verti
-
soles de texturas medias a pesadas, con pendientes
menores a 4 % y contenidos más altos de materia
orgánica (>2 %), donde localmente son frecuentes
problemas de compactación y salinización (
Cuadro
X
,
Fig. 4
).
La coincidencia de la labores de preparación
de tierras que incluyen “big-rome” y varios pases
de rastra (Mireles
et al
. 1998) con la caída de los
primeras lluvias de alta intensidad, inducen a un
muy marcado efecto erosivo del área produciendo
pérdidas de suelo en corto tiempo. El área de estu-
dio presenta altos valores de erosividad anual de la
lluvia (entre 500 y 900 Mj
.
mm/ha
.
h), con una mayor
concentración en los meses de preparación de tierra
y siembra (mayo-junio-julio), lo cual re±eja que la
combinación de las condiciones ambientales con
prácticas de manejo inadecuadas genera los proble-
mas de degradación (Rodríguez
et al
.
1989). La re-
cuperación, según Fernández
et al
. (1998), RELACO
(1995) y Hernández-Hernández y López-Hernández
(2002), requiere prácticas y medidas de conservación
específcas, como la rotación de cultivos y cambios
en el tipo de laboreo.
Con los sistemas de producción de pastos con y
sin fertilizantes los riesgos de erosión hídrica son
comúnmente menores (V1-V4), alcanzando una
vulnerabilidad ligeramente baja (V5) en apenas un
4 % del área de estudio, correspondiente a alfsoles
con drenaje defciente (
Cuadro X
,
Fig. 4
). Las ca-
racterísticas del cultivo y su manejo, entre las cuales
la densidad de siembra es factor importante, contri-
buyen a disminuir el impacto de las gotas de lluvia
bajando las probabilidades de una alta escorrentía
superfcial; por tal motivo, la vulnerabilidad actual
a la erosión bajo pasto es mucho menor a la del maíz
y el sorgo, en las mismas unidades de tierra. Estas
afrmaciones coinciden con lo señalado por Mwen
-
dera y Saleem (1997), en relación a que vegetaciones
de pastizales reducen directamente el impacto de la
gota de lluvia incrementando el ±ujo interno. Por
otra parte, estudios en Brasil, Venezuela y México
demuestran la efectividad que tiene el pasto en la
protección del suelo y mejoramiento de la actividad
microbiana (Betancourt
et al
. 1998, Álvarez-Solís
y Anzuelo-Martínez 2004, Rodríguez
et al
. 2004,
Sparovek
et al
. 2007).
CUADRO X.
VULNERABILIDAD ACTUAL A LA EROSIÓN HÍDRICA EN LA ZONA DE ESTUDIO
UT
UC
Suelo representativo
Usos
Área (%)
Maíz
Sorgo
P con F
P sin F
1
A1
Typic Haplustalf
V8-/oz
V8-/oz
V4-/-
V4-/-
9.20
2
A2
Typic Haplustalf
V8-/oz
V8-/oz
V4-/-
V4-/-
13.77
3
A3
Typic Haplustalf
V3-/oz
V3-/oz
V1-/-
V1-/-
23.24
4
A3-s
Typic Haplustalf
V3-/oz
V3-/oz
V1-/-
V1-/-
6.62
5
A2-p
Ultic Haplustalf
V3-/oz
V3-/oz
V1-/-
V1-/-
10.82
6
A1-p
Ultic Haplustalf
V6-/oz
V6-/oz
V2-/-
V2-/-
5.36
7
A1-pa
Typic Haplustalf
V8-/oz
V8-/oz
V4-/-
V4-/-
6.09
8
A1-a
Psammentic Haplustalf
V8-/oz
V8-/oz
V4-/-
V4-/-
1.40
9
A2-a
Psammentic Paleustalf
V6-/oz
V6-/oz
V2-/-
V2-/-
3.14
10
A2-d
Typic Haplustalf
V9k/oz
V9k/oz
V5k/-
V5k/-
1.70
11
A2-b
Psammentic Paleustalf
V6-/oz
V6-/oz
V2-/-
V2-/-
7.46
12
A3-p
Ultic Haplustalf
V6-/oz
V6-/oz
V2-/-
V2-/-
4.56
13
A3-d
Typic Haplustalf
V9k/oz
V9k/oz
V5k/-
V5k/-
2.54
14
Vo
Typic Chromustert
V3-/oz
V3-/oz
V1-/-
V1-/-
4.10
Total
100
UT: Unidad de tierra; UC: Unidad cartográfca; P: Pasto; F: Fertilizante A: Altiplanicie de denudación; Vo: Valle;
A1: relieve fuertemente ondulado; A2: relieve moderadamente ondulado; A3: relieve suavemente ondulado; a:
texturas livianas; p: pedregosidad superfcial o subsuperfcial; b: asociación de texturas livianas y pesadas; d:
mal drenaje; s: compactación, sodifcación y salinifcación; o: Propiedades del cultivo para la erosión hídrica;
z: Prácticas de cultivo para la erosión hídrica;
k: Erosionabilidad del suelo a la erosión hídrica.
D.R. Lugo-Morin
y J.C. Rey
54
Vulnerabilidad agroambiental según riesgos de
degradación por agrocontaminación
Vulnerabilidad potencial
Las UT presentan una vulnerabilidad potencial
variable. En la
fgura 5
se presentan los mapas de
vulnerabilidad a la agrocontaminación por fósforo,
nitrógeno, metales pesados y pesticidas en el área
de estudio. Para el caso de agrocontaminación por
fósforo el 46 % del área presentó una alta (V4) vul-
nerabilidad, correspondiente a alfsoles con relieve
moderado a fuertemente ondulado, texturas variables,
en algunos casos pedregosos y otros con drenaje
defciente que Favorecen la escorrentía superfcial
de los suelos. Para el nitrógeno generalmente la vul-
nerabilidad es de ninguna a baja (V1-V2) abarcando
más del 90% del área. Por otra parte, alrededor de
50% del área presentó una vulnerabilidad moderada
(V3) a la agrocontaminación por metales pesados
y más del 35 % una vulnerabilidad moderada a
alta (V3-V4) a la contaminación por pesticidas,
correspondientes a unidades de tierra con alfsoles
con relieve moderada a fuertemente ondulado, baja
capacidad de intercambio catiónico (< 10 cmol/kg)
y bajos contenidos de materia orgánica (< 2 %);
estas características se relacionan con los riesgos de
escorrentía superfcial, la baja capacidad de adsorción
de cationes y la baja capacidad de biodegradación
de los pesticidas (
Cuadro XI
,
Fig. 5
). Las mode-
radas a altas pendientes y los bajos contenidos de
materia orgánica que inciden notablemente en una
menor cantidad de microorganismos en el suelo son
las características que ocasionan estos problemas
(Ramos-Bello
et al
. 2001, Ferrera y Alarcón 2001).
Estos resultados son consistentes con los estudios de
Bonnieux
et al
. (1998) y de la Rosa y Crompvoets
(1998) los cuales reportan que el transporte y los
procesos de transformación de un lugar a otro pue-
de incrementar la contaminación por agroquímicos
inducida por los procesos de erosión y escorrentía
superfcial, pudiendo en algunos casos contaminar
las aguas superfciales y subsuperfciales.
Vulnerabilidad de manejo
En forma general, las técnicas de manejo apli-
cadas en los usos agropecuarios seleccionados de
la zona de estudio hacen que la vulnerabilidad de
las tierras a ser contaminadas sea elevada (
Cuadro
IX
). Para el maíz, sorgo y pasto con fertilizante la
vulnerabilidad de manejo presenta clases que van
desde moderada (V3) a alta (V4) para contaminación
por fósforo, nitrógeno, metales pesados y pesticidas;
esto se debe fundamentalmente al excesivo uso de
fertilizantes y agroquímicos altamente tóxicos y
de alta residualidad, y a la ausencia de prácticas
de conservación que disminuyan la susceptibilidad
o escorrentía superfcial. Estudios realizados por
Fadalski y Tormena (2005) y Cabral da Silva
et al
.
(2005), demuestran que los sistemas convencionales
de manejo son altamente degradativos.
V1: Nula; V2: Baja; V3: Moderada; V4: Alta
a)
Fig. 5.
Mapas de riesgos potenciales de agrocontaminación por fósforo (a), nitrógeno (b), metales pesados (c) y pesticidas (d).
b)
c)
d)
EVALUACIÓN AGROAMBIENTAL DE LOS LLANOS CENTRALES DE VENEZUELA
55
CUADRO XI.
VULNERABILIDAD POTENCIAL DE AGROCONTAMINACIÓN EN LA ZONA
DE ESTUDIO
UT
UC
Suelo representativo
Fósforo
Nitrógeno
M. pesados
Pesticidas Area(%)
1
A1
Typic Haplustalf
V4
V2r
V3r
V4r
9.20
2
A2
Typic Haplustalf
V4
V2r
V3r
V4r
13.77
3
A3
Typic Haplustalf
V1
V1
V1
V1
23.24
4
A3-s
Typic Haplustalf
V2
V2
V2
V2
6.62
5
A2-p
Ultic Haplustalf
V2
V2
V2
V1
10.82
6
A1-p
Ultic Haplustalf
V2
V2
V2
V1
5.36
7
A1-pa Typic Haplustalf
V4
V2r
V3r
V4r
6.09
8
A1-a
Psammentic Haplustalf
V4r
V2r
V3r
V4or
1.40
9
A2-a
Psammentic Paleustalf
V4
V2
V3
V2
3.14
10
A2-d
Typic Haplustalf
V4r
V2rd
V3
V2r
1.70
11
A2-b
Psammentic Paleustalf
V4
V2
V3
V2
7.46
12
A3-p
Ultic Haplustalf
V2
V3cd
V3c
V3g
4.56
13
A3-d
Typic Haplustalf
V4r
V2rd
V3
V2r
2.54
14
Vo
Typic Chromustert
V2
V1
V2
V1
4.10
Total
100
UT: Unidad de tierra; UC: Unidad cartográfca; P: Pasto; F: Fertilizante A: Altiplanicie de denuda
-
ción; Vo: Valle; A1: relieve fuertemente ondulado; A2: relieve moderadamente ondulado; A3: relieve
suavemente ondulado; a: texturas livianas; p: pedregosidad superfcial o subsuperfcial; b: asocia
-
ción de texturas livianas y pesadas; d: mal drenaje; s: compactación, sodifcación y salinifcación;
r: Escorrentía superfcial; g: Degradación de pesticidas; c: Capacidad de adsorción de cationes; d:
Desnitrifcación; o: Adsorción de
pesticidas.
Para el pasto sin fertilizante se aprecian niveles
más bajos para contaminación por fósforo (baja - V2)
y nitrógeno (moderada - V3) con respecto al resto
de los usos seleccionados, debido a la no aplicación
de fertilizantes en el manejo. Sin embargo, el uso de
pesticida es una práctica de manejo común para el
uso pasto sin fertilizantes generando una moderada
(V3) y alta (V4) vulnerabilidad a la contaminación
por metales pesados y pesticidas, respectivamente.
Estos resultados coinciden con los reportados de
V1: Nula; V2: Baja; V3: Moderada; V4: Alta; V5: Extremadamente alta
a)
b)
c)
d)
Fig. 6.
Mapas de riesgos actuales de agrocontaminación por fósforo (a), nitrógeno (b), metales pesados (c) y pesticidas (d) para maíz
y sorgo.
D.R. Lugo-Morin
y J.C. Rey
56
Fernández
et al
. (1998), donde indica que el manejo
convencional utilizado en la zona de estudio invo-
lucra un alto uso de fertilizantes y pesticidas de alta
toxicidad y persistencia, generando riesgos biofísicos
muy severos de contaminación de suelos y aguas.
Vulnerabilidad real
El riesgo potencial (
Cuadro XI
), combinado con
el riesgo de manejo (
Cuadro IX
) generó en las UT
una vulnerabilidad real a la agrocontaminación muy
variable. Sin embargo, el modelo indica que los usos
maíz y sorgo son los que generan mayores riesgos de
contaminación. En la
fgura 6
se presentan los mapas
de vulnerabilidad de las tierras a agrocontaminación
para maíz y sorgo.
Para el caso de agrocontaminación por fósforo
y nitrógeno para los usos maíz, sorgo y pasto con
fertilizante más del 75 % del área presentó una alta a
extrema vulnerabilidad (V4-V5), debido a la aplica-
ción intensiva de fertilizante en suelos alFsoles ubi
-
cados en relieves moderada a fuertemente ondulados
(pendientes >4 %) que pueden generar problemas de
escorrentía, suelos de texturas livianas con riesgos
de lixiviación y suelos con drenaje deFciente. Para
el uso pasto sin fertilizante más de un 50 % del área
presentó una vulnerabilidad baja a contaminación
por nitrógeno y fósforo, mostrando sólo alta vulne-
rabilidad los alFsoles con altas pendientes (>4 %).
Por otra parte, el 73 % del área presentó una alta
vulnerabilidad (V4) a la agrocontaminación por
metales pesados y el 66 % presentó una vulnerabi-
lidad moderada a alta (V3-V4) a la contaminación
por pesticidas para todos los usos seleccionados, en
concordancia con prácticas inadecuadas de manejo
CUADRO XII.
VULNERABILIDAD ACTUAL A LOS RIESGOS POR AGROCONTAMINACIÓN EN EL ÁREA DE ESTUDIO
Suelo
Fósforo
Nitrógeno
Metales pesados
Pesticidas
Área
UT
UC
Representativo
M y S
P con F P sin F M y S
P con F P sin F M y S P con F
P sin F M y S P con F P sin F
(%)
1
A1
Typic
Haplustalf
V5-/i
V5-/i
V4-/i
V4r/j
V4r/j
V4r/j
V4r/q
V4r/q
V4r/q
V5r/t
V5r/t
V5r/t
9.20
2
A2
Typic
Haplustalf
V5-/i
V5-/i
V4-/i
V4r/j
V4r/j
V4r/j
V4r/q
V4r/q
V4r/q
V5r/t
V5r/t
V5r/t
13.77
3
A3
Typic
Haplustalf
V2-/i
V2-/i
V1-/i
V3-/j
V3-/j
V2-/j
V2-/q
V2-/q
V2-/q
V3-/t
V3-/t
V3-/t
23.24
4
A3-s
Typic
Haplustalf
V4-/i
V4-/i
V2-/i
V4-/j
V4-/j
V4-/j
V4-/q
V4-/q
V4-/q
V4-/t
V4-/t
V4-/t
6.62
5
A2-p
Ultic
Haplustalf
V4-/i
V4-/i
V2-/i
V4-/j
V4-/j
V4-/j
V4-/q
V4-/q
V4-/q
V3-/t
V3-/t
V3-/t
10.82
6
A1-p
Ultic
Haplustalf
V4-/i
V4-/i
V2-/i
V4-/j
V4-/j
V4-/j
V4-/q
V4-/q
V4-/q
V3-/t
V3-/t
V3-/t
5.36
7
A1-pa Typic
Haplustalf
V5-/i
V5-/i
V4-/i
V4r/j
V4r/j
V4r/j
V4r/q
V4r/q
V4r/q
V5r/t
V5r/t
V5r/t
6.09
8
A1-a
Psammentic
Haplustalf
V5r/i
V5r/i
V4r/i
V4r/j
V4r/j
V4r/j
V4r/q
V4r/q
V4r/q
V5or/t V5or/t V5or/t
1.40
9
A2-a
Psammentic
Paleustalf
V5-/i
V5-/i
V4-/i
V4-/j
V4-/j
V4-/j
V4-/q
V4-/q
V4-/q
V4-/t
V4-/t
V4-/t
3.14
10
A2-d
Typic
Haplustalf
V5r/i
V5r/i
V4r/i
V4r/j
V4r/j
V4r/j
V4-/q
V4-/q
V4-/q
V4r/t
V4r/t
V4r/t
1.70
11
A2-b
Psammentic
Paleustalf
V5-/i
V5-/i
V4-/i
V4-/j
V4-/j
V4-/j
V4-/q
V4-/q
V4-/q
V4-/t
V4-/t
V4-/t
7.46
12
A3-p
Ultic
Haplustalf
V4-/i
V4-/i
V2-/i
V5cd/j
V5cd/j V4cd/j V4c/q
V4c/q
V4c/q
V5g/t
V5g/t
V5g/t
4.56
13
A3-d
Typic
Haplustalf
V5r/i
V5r/i
V4r/i
V4r/j
V4r/j
V4r/j
V4-/q
V4-/q
V4-/q
V4r/t
V4r/t
V4r/t
2.54
14
Vo
Typic
Chromustert
V4-/i
V4-/i
V2-/i
V3-/j
V3-/j
V2-/j
V2-/q
V2-/q
V2-/q
V3-/t
V3-/t
V3-/t
4.10
Total
100.00
UT: Unidad de tierra; UC: Unidad cartográFca; M: Maíz; S: Sorgo; P: Pasto; ±: ±ertilizante; A: Altiplanicie de denudación; Vo: Valle;
A1: relieve fuertemente ondulado; A2: relieve moderadamente ondulado; A3: relieve suavemente ondulado; a: texturas livianas; p:
pedregosidad superFcial o subsuperFcial; b: asociación de texturas livianas y pesadas; d: mal drenaje; s: compactación, sodiFcación y
saliniFcación; r: Escorrentía superFcial; c: Capacidad de adsorción de cationes; d: DesnitriFcación; i: Manejo de fosfatos; j: Manejo de
nitrógeno; g: degradación de pesticidas; q: Manejo de metales pesados; t: Manejo de pesticidas.
EVALUACIÓN AGROAMBIENTAL DE LOS LLANOS CENTRALES DE VENEZUELA
57
que incluyen aplicación excesiva de agroquímicos,
muchos ellos de alta persistencia, en suelos alfsoles
con riesgos de escorrentía superfcial (pendientes > 4
% y presencia de horizonte argílico), baja capacidad
de adsorción de cationes (Ultic Haplustalfs) y baja
capacidad de biodegradación de los pesticidas, por
niveles bajos de materia orgánica (
Cuadro XII
). En
estudios en Brasil revelan que los elementos seña-
lados anteriormente representan un problema para
el uso de suelos agrícolas (Fernandes
et al
. 2007).
En este sentido, estudios realizados en México de-
muestran que la incorporación de materia orgánica
al suelo puede disminuir la presencia de plaguicidas,
debido fundamentalmente al aumento de la cantidad
de microorganismos (Sauri y Castillo 2002, Velasco
y Volke 2003).
CONCLUSIONES
La vulnerabilidad actual a la erosión hídrica bajo
los usos de maíz y sorgo, fueron altas y muy altas en
30 % del área de estudio debido al uso de prácticas
de manejo convencionales en suelos alfsoles con
pendientes superiores a 4 %, de texturas variables,
pero con la presencia de un horizonte argílico o dre-
naje defciente que genera problemas de escorrentía
superfcial; sin embargo, para los pastos la vulnera
-
bilidad actual a la erosión hídrica fue baja en toda el
área, debido a la buena cobertura que ofrece y a la
baja carga animal que utilizan los sistemas ganaderos
de la zona.
La vulnerabilidad actual a la agrocontaminación
por fósforo, nitrógeno, metales pesados y plaguicidas
para los usos de maíz, sorgo y pastos con fertilización
fue alta en más del 65 % del área de estudio debido
al uso excesivo de agroquímicos de alta persistencia
en combinación con la susceptibilidad de los suelos
(alfsoles) a la alta escorrentía superfcial, la baja
capacidad de absorción cationes (textura y minera-
logía) y la baja capacidad de biodegradación de los
pesticidas (bajos niveles de materia orgánica).
La unidad de tierra que presentó menos riesgos a
la erosión hídrica y la agrocontaminación fue la que
se encuentra en posición de vega, con suelos vertiso-
les. Estos suelos aún cuando presentan un drenaje de-
fciente, están ubicados en pendientes menores al 1 %
con un riesgo nulo de escorrentía superfcial y tienen
arcillas tipo 2:1 con alta capacidad de intercambio
catiónico y buenos niveles de materia orgánica que
generan muy bajos riesgos de lixiviación y le dan a
los suelos una alta capacidad de biodegradación de
los agroquímicos.
El sistema MicroLEIS en combinación con el uso
de un SIG, permitió la localización de las unidades
de tierra con alta vulnerabilidad a los procesos de
erosión hídrica y agrocontaminación, indicando las
causas (intrínsicas y de manejo) relacionadas con los
riesgos, lo que permitirá enfocar la aplicación de usos
y prácticas alternativas de manejo para reducir estos
problemas. Por otra parte, la determinación de la vul-
nerabilidad a estos procesos de degradación se realizó
con información climática mensual y un levantamiento
de suelos, lo cual es una ventaja con respecto al uso de
modelos de simulación más complejos como EPIC o
WEPP que requieren de una información mucho más
detallada.
RECOMENDACIONES
Con base a los resultados de la evaluación de la
vulnerabilidad de las tierras a la erosión hídrica y
a la agrocontaminación, se recomienda hacer una
ordenación de los usos de la tierra, promoviendo
usos más conservacionistas como la agroforestería y
forestería en las zonas de mayor riesgo, así como la
implementación de prácticas como el uso de cultivos
protectores (pastos) en rotación con cultivos más
limpios (maíz y sorgo), uso de “mulch”, labranza
conservacionista y labranza en contorno con barreras
vivas para el maíz y el sorgo, uso de franjas amor-
tiguadoras intercaladas con cultivos limpios en las
zonas donde los riesgos son moderados a bajos.
La implementación de los usos y prácticas alterna-
tivas debe acompañarse con un monitoreo de campo
que permita validar y ajustar los sistemas de manejo
para adecuarlos a las características particulares de
los suelos y así lograr la sostenibilidad de la produc-
ción agropecuaria.
El sistema MicroLEIS fue desarrollado para
implementarlo en condiciones del Mediterráneo
europeo, por tal motivo se deben cambiar algunas
terminologías (e.g. uso de estaciones: primavera,
verano, otoño, invierno) y ajustar
árboles de decisión
a las condiciones tropicales, mediante una compara-
ción entre los resultados del modelo y evaluaciones
de campo.
AGRADECIMIENTOS
Los autores desean expresar su agradecimiento a
María Fernanda Rodríguez del Instituto Nacional de
Investigaciones Agrícolas por la digitalización de la
cartografía empleada en este estudio. Asimismo, al
D.R. Lugo-Morin
y J.C. Rey
58
Dr. Benito Ramírez Valverde del Colegio de Postgra-
duados por sus valiosos comentarios.
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