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Las zonas de desagüe: su importancia para el manejo ambiental del Fósforo

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Autores: Verónica Ciganda, Claudia Simón, Andrés Quincke

Área de Recursos Naturales, producción y Ambiente

Área de Pasturas y Forrajes

Mensajes destacados:

En los sistemas de producción, tanto pastoriles como agrícolas, las zonas de desagüe y las zonas bajas requieren de un manejo diferencial que asegure su conservación y protección, ya que son áreas que reciben aportes desde las zonas más elevadas y actúan como sumideros del agua de lluvia. Es posible observar una acumulación de nutrientes en las zonas de desagüe (principalmente fósforo, P), la que puede verse incrementada por las deposiciones animales o por la aplicación directa de fertilizantes. Dada la función de desagüe natural, los bajos se vuelven puntos de exportación de nutrientes desde el sistema productivo hacia los cursos de agua permanentes (cañadas, arroyos, ríos). El enriquecimiento por nutrientes de los cuerpos de agua (eutrofización) es de las problemáticas más importantes de los ecosistemas acuáticos a nivel mundial y regional, y conlleva a un deterioro de su calidad limitando su uso tanto para humanos como para los animales.

1.      Introducción

 Uso del suelo y calidad de agua

La erosión de los suelos y la degradación de los recursos acuáticos causados por actividades antropogénicas (i.e. actividades del humano), incluyendo las actividades agropecuarias, son una preocupación global. En tal sentido, ciertas prácticas de uso y manejo del suelo contribuyen al riesgo de contaminación de las aguas superficiales: la fertilización excesiva, la presencia del ganado en las márgenes de cursos de agua, en las zonas de desagüe y en los cursos de agua en sí mismos, entre otros. Diversos estudios han comprobado un importante deterioro en el estado general de los ecosistemas naturales de Uruguay. Ese deterioro se ve reflejado en la reducción de la superficie de muchos tipos de ecosistemas, la afectación de los servicios eco sistémicos asociados y el enriquecimiento con nutrientes (eutrofización) de los cuerpos de agua dulce, entre otros (MVOTMA-CURE). Algunos estudios en la cuenca del Río del Santa Lucia han reportado que cuando no existe tratamiento de efluentes, la carga animal se correlaciona fuertemente con el deterioro de la calidad de agua (Chalar et al. 2017). Un estudio en microcuencas del Río Santa Lucía con actividad lechera encontró en todos los arroyos una calidad de agua degradada y los cursos físicamente perturbados (Arocena et al. 2011).

Marco Jurídico

El marco jurídico nacional en materia de conservación, uso y manejo de los suelos y de las aguas está regido principalmente por la ley 15.239 (de 1981) y los decretos 333/004 y 405/008. En referencia específica a los desagües naturales, se establece entre las normas técnicas básicas que “los desagües naturales permanecerán con la superficie adecuadamente empastada para que se realice un escurrimiento no erosivo del agua» (Decreto 333/004, art. 10). Además, el decreto 405/008 considera la aplicación de herbicidas en los desagües naturales del terreno una práctica inadecuada y sujeta a la aplicación de sanciones. Adicionalmente, para la lechería, se exigen desde 2O17 (aunque solamente para la cuenca del río Santa Lucía) los Planes para la Producción Lechera Sostenible (PLS), los que se basan en dos pilares:

a) planificar una rotación, o sucesión de cultivos que no genere erosión por encima de la tolerancia para ese suelo.

 b) elaborar un programa de manejo de la fertilización química y orgánica para controlar el nivel de fósforo en el suelo.

Por lo tanto, la implementación de estos planes tiene como objetivo reducir la pérdida de suelo y de nutrientes a los cursos de agua, apuntando a conservar y mejorar la calidad de los ecosistemas acuáticos.

Monitoreo de agua en INIA – La Estanzuela

Desde 2O19 se viene realizando un monitoreo del agua de los embalses, cursos de agua y puntos de desagüe de la estación experimental La Estanzuela (Figura 1).

Figura 1. Puntos de muestreo en la estación experimental La Estanzuela. Los puntos 5 y 6 se ubican en desagües que drenan desde la Unidad de Lechería.

Las muestras de agua tomadas en los desagües que drenan desde la Unidad de lechería mostraron los mayores valores en el año 2020 (Cuadro 1). El valor límite establecido por la Mesa Técnica del Agua (MVOTMA DINAMA 2017) es 0.050 (mg/L).

En este monitoreo, la totalidad de las muestras colectadas excedieron dicho valor, oscilando entre 1,23 y 3,93 mg P/L. En el resto de los puntos de muestreo del monitoreo (cañadas y embalses) los valores del total también fueron mayores que el valor límite, oscilando entre 0.15 y 3.75 mg P/L.

Cuadro 1. Contenido de fósforo total en agua de los puntos de desagüe de la Unidad de Lechería según fecha de muestreo.

Nota: las observaciones de las aguas en los desagües se limitan a los días en que ocurre escurrimiento.

Los elevados valores encontrados en el agua de escurrimiento reflejan la ocurrencia de un proceso de transporte y exportación de P desde el suelo hacia los desagües naturales. En este sentido, distintos reportes confirman que existe una relación entre el contenido de P en agua y el contenido de P en suelo, principalmente con el P en la capa más superficial del suelo (por ejemplo, 0-2,5 cm, Torbert et al, 2OO2).

1.       Estudio de caso demostrativo

Objetivo

Analizar los niveles de P en el suelo en función de la distancia al eje del desagüe para verificar la existencia de un gradiente de distribución de P en el potrero 26 de la Unidad Lechería. Este potrero está asociado al punto de colecta de agua nº6 (ver Figura 1).

¿Cómo se realizó el muestreo?

 A finales del mes de agosto 2022, en el potrero 26 de la Unidad de Lechería, se realizó un muestreo de suelos a tres profundidades: 0 -2.5 cm, 0 -7.5 cm y 7.5 – 15 cm (Figura 2). Los muestreos se realizaron siguiendo dos transectas perpendiculares a la zona de desagüe y hacia cada lado de la misma, en puntos distantes cada 15 m desde la zona más baja hasta los 60 m de distancia. En cada punto de muestreo se obtuvo una muestra compuesta por 30 submuestras. El estrato más superficial, 0-2,5 cm, fue muestreado en todos los puntos, mientras que los estratos 0-25 y Z5 – 15 cm se limitaron a los puntos de la zona de desagüe y a los puntos ubicados a 45 m y 60 m de la misma. Las muestras fueron analizadas en el Laboratorio de Suelos y Aguas de INIA – La Estanzuela para conocer su concentración de P extractable a través del método Bray.

Figura 2. Muestreo de suelo siguiendo posiciones topográficas más elevadas en el gradiente de pendiente, desde el punto más bajo hacia puntos cada 15 m (potrero 26, Unidad de Lechería).

Resultados

En todos los puntos de muestreo, y de acuerdo a lo esperado, la concentración de P fue siempre mayor en los estratos superficiales del suelo (0- 2,5 cm y 0 -25 cm; respecto al más profundo (7.15 -15 cm). Sin embargo, es interesante destacar la variación de estos valores según el punto topográfico de muestreo. En este sentido, los resultados mostraron que la concentración de P en la superficie del suelo (0-2,5 cm) fue más elevada en el eje del desagüe (72,7 ppm) respecto a las zonas de mayor elevación en el potrero (Cuadro 2, Figura 3).

Figura 3. Concentración de fósforo en la superficie del suelo (0- 2,5 cm) en franjas de 15 metros desde el eje del desagüe (rojo) hasta 60 m de distancia (verde claro).

Cuadro 2. Distribución de P en el suelo según profundidad y distancia al eje del desagüe.

Además, en los tres estratos muestreados fue posible observar un gradiente ascendente de concentración de P desde las zonas más altas hacia la zona baja. Esto estaría explicado por el arrastre de P por el agua de escurrimiento y su re deposición y acumulación en la zona de desagüe que ocurre por distintos mecanismos.

 El índice de estratificación expresa la relación entre la concentración de P en un estrato superficial del suelo respecto a su concentración en un estrato de mayor profundidad. Este índice se utiliza comúnmente para indicar la problemática de acumulación del P en superficie. En el presente caso de estudio, el índice de estratificación del P (Cuadro 3) mostró un gradiente inverso al gradiente de concentración. Es decir, que los valores más elevados del índice se observaron en los puntos alejados del bajo, expresando que allí existió una estratificación más marcada que se atenúa gradualmente hacia la zona de desagüe.

 Estos resultados se explicarían en parte, porque el suelo en la zona de desagüe se encuentra «inundado» con agua de elevada concentración de P, lo que favorece el enriquecimiento de los estratos subsuperficiales de suelo en esa zona.

Cuadro 3. Cambios en el índice de estratificación del P del suelo según distancia al bajo

Nota: el índice de Estratificación se calcula como la concentración de P en un estrato del suelo respecto a su concentración en un estrato de mayor profundidad.

¿Podemos proteger las zonas de desagüe?

Las zonas de desagüe y zonas bajas de los potreros son sitios a proteger dado su potencial de acumular nutrientes y la eventual exportación de los mismos por escurrimiento en eventos de lluvia. Algunas prácticas de manejo que contribuyen en este sentido son:

  • Utilizar los principios generales de conservación de suelos:
  • evitar el laboreo mecánico y minimizar los tiempos de barbecho
  • evitar las huellas de la maquinaria y los trillos de los animales a favor de la pendiente
  • favorecer el tránsito en contorno y considerar la sistematización de las chacras
  • Emplear prácticas sostenibles de fertilización para reducir al mínimo necesario la aplicación de fertilizante (en base a análisis de suelo, niveles críticos, dosis, momento y forma de aplicación).
  • No aplicar fertilizante ni enmiendas orgánicas en los desagües y zonas bajas.
  • Restringir el acceso de los animales a las zonas de desagüe para limitar el aporte directo de nutrientes por deposiciones.
  • Mantener los desagües empastados (sin cultivar) en las fases de verdeos o cultivos anuales

Referencias

  • Arocena R, Chalar G, Perdomo C, Fabián D, Pacheco JP, et al. (2011).  Impacto de la producción lechera en la calidad del agua. Seminario sustentabilidad Ambiental de los sistemas Lecheros en un contexto Económico de Cambios. Serie Actividades de Difusión, 663: I8-20. INIA -LATU: Montevideo.
  • Chalar G, Garcia P, Silva P M, Perdomo C, Olivero V ,Arocena R. (2017). Weightingtheimpacts to streamwaterquarity in smailbasinsdevoted to foragecrops, dairy and beefcowproduction. Limnologica, 65: 76-94
  • MVOTMA – CURE. (2009).  Documento científico-técnico de síntesis de la revisión de antecedentes sobre el estado de los ecosistemas y la biodiversidad en Uruguayy las causas de su degradación.
  • Mesa Técnica de Agua (MVOTMA DTNAMA 2017)
  • Torbert, H A, Daniel, T. C., Lemunyon, J. L., & Jones, R. M. (2002). Relationship of soil test phosphorus and samplingdepth to runoffphosphorus in calcareous and noncalcareoussoils. Journal of Environmentaleuality, 31(4), 138O-1387.

Agradecimientos:

Agradecemos especialmente a Julieta Mariotta, Emiliano Barolín y Lalo Vergara por su colaboración en la realización de los muestreos de suelo y procesamiento de muestras.

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