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Clasificación de tierras agrícolas con fines deconservación de suelos en parcelas de uso

hortícola, subcuenca Alto Motatán,Mérida-Venezuela

Agricultural land classification with soil conservationpurposes in plots of horticultural use, Alto Motatán

sub-basin, Mérida-Venezuela

N. Pineda, E. Jaimes, B. Hidalgo, J. Mendoza, J. González y H. Rodríguez

Grupo de Investigación de Suelos y Agua. Núcleo UniversitarioRafael Rangel. Universidad de Los Andes. Avenida Isaías MedinaAngarita, Sector Carmona, Trujillo, estado Trujillo, Venezuela.

Resumen

Se determinó los Índices de Productividad y Riesgos de Erosión con elpropósito de clasificar tierras agrícolas con fines de conservación en áreas mon-tañosas tropicales. El área de estudio está ubicada en la Finca Gavilán 2, per-teneciente al Comité de Riego Cruz Chiquita, localizado en la subcuenca AltoMotatán, parroquia La Venta, municipio Miranda, del estado Mérida. Se des-cribieron 18 perfiles de suelo que representan 4,89 ha, obteniendo las caracte-rísticas físicas y químicas que permitieron determinar las variables requeridaspara calcular los índices antes indicados. Los resultados obtenidos muestranque los suelos tienen una productividad variable desde baja a muy alta, predo-minando una baja productividad (51,12%). Los factores más limitantes para laproductividad de los suelos son los altos porcentajes de fragmento grueso y lapoca profundidad efectiva del suelo. Todas las parcelas presentan un moderadoriesgo de erosión, siendo la pendiente el principal factor que potencia la erosióndel suelo. Finalmente, se obtuvo que el 63,80% de las parcelas clasificaron comotierras agrícolas en reserva (R), por presentar una productividad baja a mode-rada y moderados riesgos de erosión. El 36,20% restante clasifican como tie-rras en condición subcrítica (S), por tener productividad alta a muy alta y mo-

Recibido el 8-5-2009 Aceptado el 14-9-2009Autor de correspondencia e-mail: pineida@ula.ve; jaimes@ula.ve; hidalbri_triz@hotmail.com;jgmendoz@ula.ve; jhonkg@cantv.net; mandoni500@hotmail.com

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derados riesgos de erosión. Se recomienda la utilización de prácticasconservacionistas para preservar la capa arable de estos suelos y mejorar losrendimientos de los cultivos.Palabras clave: productividad, erosión, suelos, conservación, Alto Motatán.

Abstract

In order to classify agricultural lands with conservation purposes inmountain tropical areas, the Productivity Index and Erosion Risk Index weredetermined. The study area is located at the "Gavilán 2" farm, which belongs tothe Cruz Chiquita Irrigation Committee, located at the sub-basin "Alto Motatán","La Venta" parrish, Miranda municipality, Mérida State. 18 profiles of soilthat represent 4.89 ha, were described, obtaining the physical and chemicalcharacteristics that enabled to determine the required variables to calculatethe indexes mentioned above. The obtained results shows that soils have avariable productivity from low to high, predominating a low productivity(51.12%). The most limiting factors for productivity in soils are the highpercentages of coarse fragment and the low effective of soil depth. All the plotsshows a moderate erosion risk, being the slope the main factor that increasesthe soil erosion. Finally, it was obtained that 63.80% of the plots classified asagricultural lands in reserve, since they present a low to moderate productivityand moderate erosion risk. The 36.20% remaining classify as lands in sub-criticalcondition, having a high to higher productivity and moderate erosion risk. Theutilization of conservation practices to preserve the topsoil of these soils and toimprove the yields of cultivations, are recommended.Key words: productivity, erosion, soils, conservation, High Motatán.

Introducción

La degradación de los suelos sedebe principalmente a las caracterís-ticas climáticas y de los suelos, y a unuso y manejo no apropiado de los re-cursos naturales, generalmente im-pulsados por presiones poblacionales,y por factores socioeconómicos; sien-do necesario conocer la limitaciones ypotencialidades de las tierras paraplanificar el ordenamiento agrícolaconservacionista sustentado en sucapacidad productiva.

En este sentido, Delgado y López(1995), desarrollaron un modelo ero-

Introduction

Soils degradation is mainlycaused by the climatic and soilscharacteristics, and also, to theinappropriate use and managementof natural resources, generallypromote by poblational pressions, andby socio-economical factors beingnecessary to know limitations andlands potentialities to plan theconservationist agricultural orderingsustained on its productivity capacity.

In this sense, Delgado and López(1995), developed an erosion-productivity model that permit to

Pineda et al.

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sión-productividad que permite obtenervalores de productividad del suelo enfunción de las variables edáficas, es-trechamente vinculadas al crecimien-to y desarrollo de cultivos en condicio-nes de montañas tropicales. Una de lasaplicaciones más importantes del mo-delo radica en su capacidad para pre-decir el efecto de la erosión sobre laproductividad del suelo. Para validaresta aplicación del modelo, se compa-raron los resultados obtenidos por si-mulación con valores de productividadpara diferentes niveles de remociónartificial de un suelo TypicHumitropepts de los andes venezola-nos. Los resultados obtenidos permi-tieron concluir que el modelo puedeser utilizado para evaluaciones preli-minares del impacto que la erosiónpudiera ocasionar sobre la producti-vidad de estos suelos de montaña,cuando no se dispone de informaciónde ensayos de campo sobre erosión-productividad.

Posteriormente, Delgado (1997)propuso una metodología para la eva-luación y clasificación de tierras agrí-colas en áreas montañosas tropicalesque permite, además, establecer lasprioridades y requerimientosconservacionistas de las tierras, ba-sándose en las cualidades productivi-dad y riesgo de erosión del suelo. Estametodología ha sido aplicada y vali-dada también por Delgado, Terrazasy López, 1998; Mejía y Vera, 2002.

Mas recientemente, Delgado(2003), con base a la experiencia acu-mulada, propone una metodologíapara la evaluación de la calidad detierras agrícolas con fines de conser-vación de suelos en áreas montaño-sas de los andes venezolanos. El mé-

obtain soil productivity values as afunction of edaphic variables closelyrelated to growth and cropsdevelopment in tropical mountainsconditions. One of the more importantapplications of model is based on itscapacity to predict the erosion effecton soil productivity. To validate thismodel applying, results obtained werecompared by simulation withproductivity values for different levelsof artificial removal levels of a TypicHumitropept soil of VenezuelanAndean. The results obtained permitto concluye that the model can be usedfor preliminar evaluations of impactthat erosion could cause onproductivity of these mountain soils,when field essays about erosion-productivity is not available.

Delgado (1997) proposed amethodology for the evaluation andclassification of agricultual lands intropical mountain areas that permitto establish the priorities andconservationist requirements oflands, being based on qualities ofproductivity and risk of soil erosion.This methodology have been appliedand also validated by Delgado, Terra-zas and López (1998) and Mejía andVera (2002).

More recently, Delgado (2003),based on the accumulated experience,propose a methodology for theevaluation of the agricultural landsquality with purposes of soilsconservation in mountain areas onvenezuelan andean. The methodproposed shows a modification ofmethodology developed by Delgado(1997) and permits to evaluatepotentialities and physical limitations(productive capacity and to risk

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todo propuesto presenta una modifi-cación a la metodología desarrolladapor Delgado (1997) y permite evaluarlas potencialidades y limitaciones fí-sicas (capacidad productiva y riesgode erosión) más determinantes parala producción agrícola en tierras mon-tañosas, con el fin de clasificarlas ypriorizar el uso agrícola y selección delas prácticas alternativas más apro-piadas para la conservación de lossuelos.

Este trabajo tiene como objetivorealizar una clasificación de tierrasagrícolas a partir de la estimación delÍndice de Productividad y de lacuantificación del Riesgo de Erosión,aplicando la metodología de Delgado(2003) en parcelas bajo uso de horti-cultura de piso alto localizadas en unafinca perteneciente al Comité de Rie-go "Cruz Chiquita" en la subcuencaAlto Motatán. La clasificación obte-nida permitirá indicar las prioridadesde tratamiento de las tierras, los re-querimientos de prácticas de conser-vación y los usos generales más ade-cuados para cada clase de tierra, in-formación que será de utilidad parael agricultor.

Materiales y métodos

Caracterización del área deestudio

El área de estudio correspondea la unidad de producción agrícola"Gavilán 2" (29,64 ha), que está con-formada por 27 parcelas (entre 0,02ha y 0,78 ha), con tenencia propia,siendo las variedades cultivadas en sumayoría hortalizas (zanahoriaDaucus carota L., coliflor Brassicaoleracea L. var. botrytis, cebolla de

erosion) more determinant for theagricultural production in mountainlands, with the purpose of classifyingand priorizing the agricultural useand selection of appropriatealternative practices appropriate forsoil conservation.

This research has an objectiveto make a classification of agriculturallands from estimation of productivityindex and quantification of erosionrisk, by applying the methodology ofDelgado (2003) in plots underhorticultural use of high level locatedin one farm belonging to the IrrigationCommittee "Cruz Chiquita" in theAlto Motatán sub-basin. Theclassification obtained will permit toindicate the lands treatmentpriorities, the requirements ofconservation practices and the moreadequated general uses for any landclass, information will be useful.

Materials and methods

Study area characterizationThe study area correspond to the

agricultural production unit "Gavilán2" (29.64 ha), that is formed by 27plots (between 0.02 ha and 0.78 ha),with a land ownership, being thecultivated varieties in its mayority ofcrops, Daucus carota L. (carrot),Brassica oleracea L. var. botrytis(cauliflor), Allium fistulosum L.(onion), Allium ampeloprasum var.porrum (leek) and Brassica oleraceaL. var. italica (cabbage) with anagronomical management almost inits manual and handmade totality.This farm is located at andean regionof the República Bolivariana de Ve-nezuela, especifically in Mérida state,

Pineda et al.

536

rama Allium fistulosum L., ajo porroAllium ampeloprasum var. porrum ybrócoli Brassica oleracea L. var.italica) con un manejo agronómicocasi en su totalidad manual yartesanal. Esta finca se ubica en laregión andina de la RepúblicaBolivariana de Venezuela,específicamente en el estado Mérida,municipio Miranda, parroquia LaVenta, localizada en la parte alta dela subcuenca del río Motatán (SectorCruz Chiquita), formando parte de lahoya hidrográfica del Lago deMaracaibo, entre las coordenadasUTM 985.291-986.483 Norte y302.653-303.328 Este. Su rangoaltitudinal varía entre los 3.248 y3.416 msnm.

Las formaciones geológicas pre-sentes en el área de estudio son:Mucuchachí y Palmarito, conintrusiones litológicas del granito deChachopo (Ochoa et al., 2008).Climatológicamente, el área de estu-dio está influenciada por la estaciónTimotes que posee datos de precipi-tación correspondientes a un períodode registro de 20 años (1988-2007),cuyo promedio anual alcanza los 703,9mm y el valor más alto ocurre en elmes de octubre (104,4 mm). Por suparte, la temperatura media anual esde 15,43ºC para el período 1969-1990.Según las zonas de vida de Venezue-la basado en el sistema Holdridge, lavegetación que caracteriza al área deestudio se encuentra en la zonatransicional entre el bosque húmedomontano (bh-M) y el páramosubandino (p-SA) (Ewel, Madriz yTosi, 1976).

Metodología de campo y delaboratorio

Miranda municipality, La VentaParrish, located in the high part of theMotatán river sub-basin ("Cruz Chi-quita" sector), taking part of thehydrographic basin of MaracaiboLake, between the coordinates UTM985.291-986.483 North and 302.653-303.328 East. Its altitudinal rangevaries between 3.248 and 3.416 masl.

The geological formationspresent in the study area are:Mucuchachí and Palmarito, withlithologycal intrusions of Chachopogranite (Ochoa et al., 2008).Climatologically, the study area isinfluenced by the Timotes station thatpossess rainfall data corresponding toa registration period of 20 years-old(1988-2007), with annual meanreaches 703.9 mm and the highervalue occurs in Octobre (104.4 mm).The annual mean temperature is15.43ºC for the period 1969-1990.According to the Venezuela life regionof Holdridge, vegetation thatcharacterizes the study area thetransitional region between themountain humid forest (bh-M) andthe sub-andean moor (p-SA) (Ewel,Madriz and Tosi, 1976).

Field and laboratorymethodology

Plots selectionFrom the 27 plots of farm under

agricultural use, 18 were selectedaccording to the size, land shape(relatively homogeneous relief) andagricultural use, covering a surface of4.89 ha. The coordinates UTM of eachplot were obtained by using aGeoposicionador Satelital (GPS),mark Garmin, model 76 csx, for beingreferenced by using the AutoCAD2006 program (Autodesk, 2006) in a

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Selección de parcelasDe las 27 parcelas de la finca que

están bajo uso agrícola se selecciona-ron 18 de acuerdo al tamaño, formadel terreno (relieve relativamente ho-mogéneo) y uso agrícola de la tierra,cubriendo así una superficie de 4,89ha. Las coordenadas UTM de cadaparcela fueron obtenidas utilizandoun Geoposicionador Satelital (GPS),marca Garmin, modelo 76 csx, paraser referenciadas mediante el progra-ma AutoCAD 2006 (Autodesk, 2006)en un mapa topográfico de la finca,realizado con anterioridad por la pro-pietaria de la finca.

Caracterización en campo yen laboratorio de los suelos de lafinca seleccionada

En cada una de las 18 parcelasse ubicó un punto de chequeo, dondese describió y caracterizó el perfil desuelo (calicata), cuya profundidad de-pendió del espesor del suelo, desde lasuperficie hasta el manto rocoso. Encada perfil se tomaron muestras desuelo que fueron analizadas en el la-boratorio. En el cuadro 1 se muestranlas características y variables de lossuelos descritas en campo y obtenidasen laboratorio que se utilizaron parael cálculo de los Índices de Producti-vidad y Riesgo de Erosión, indicandolas unidades y métodos de obtenciónutilizados.

Metodología de gabinetePara el cálculo del Índice de Pro-

ductividad (IP) y del Índice de Riesgode Erosión (IRE) se aplicó la metodo-logía para la evaluación de la calidadde las tierras agrícolas con fines deconservación de suelos en áreas mon-tañosas de los andes venezolanos pro-puesta por Delgado (2003), que per-

topographic map of farm, previouslymade by the farm owner.

Characterization in fieldand in laboratory of selectionedfarm soils

A check point was placed each18 plots, in where soil profile wasdescribed and characterized (trial pit),whose depth depend of soil thickness,from surface until rockly mantle. Atany profile, soil samples were takenand analyzed in laboratory. The soilscharacteristics and variables describedin field and obtained in laboratory usedfor productivity index and erosion riskestimation are shown in table 1,showing units and obtaining methodsused.

Methodology gabineteTo estimate the productivity

index (SPI) and the erosion risk index(ERI) the methodology for theevaluation of agricultural landsquality was applied with soilconservation purposes in mountainareas of Venezuelan andean proposedby Delgado (2003), that permit theclassification of agricultural lands(plots).

Data base elaborationWith the information obtained

in field and laboratory, two datamatrix were made using a calculationpaper in Excel: one to estimate theSPI and the other one for the ERI inthe 18 plots.

Productivity index (SPI)estimation

The (SPI) mainly consist of amodel modification developed byKiniry et al. (1983), with latermodifications made by Pierce et al.(1983) and adaptations made by Del-gado (1997) for Venezuelan andean

Pineda et al.

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mitió la clasificación de las tierrasagrícolas (parcelas).

Elaboración de la base dedatos

Con la información obtenida encampo y en laboratorio se elaborarondos matrices de datos, utilizando lahoja de cálculo en Excel: una paraestimar el Índice de Productividad delsuelo y la otra para calcular el Riesgode Erosión en las 18 parcelas.

Estimación del Índice deProductividad (IP)

El Índice de Productividad (IP)consiste principalmente de una mo-dificación del modelo desarrollado porKiniry et al. (1983), con modificacio-nes posteriores efectuadas por Pierceet al. (1983) y adaptaciones hechas porDelgado (1997) para tierras de mon-tañas andinas venezolanas (Delgado,2003). Así, el modelo evalúa las con-diciones edáficas que favorecen el cre-cimiento de las raíces de distintos cul-tivos, en este caso sólo se evaluará elepipedón del suelo. Para calcular elIP se utilizó el siguiente modelomultifactorial:

mountain lands (Delgado, 2003). Thus,model evaluated the edaphic conditionthat favor the roots growth of differentcrops, in this case only the soil epipedonwill be evaluated. To estimate the IPthe following multifactorial model wasused:

∑=

=n

1)K . C . B . (AIP

iiiii

donde:IP = Índice de Productividad del

suelo y tiene un valor entre 0 y 1, re-presentando el valor 1 la condiciónóptima del suelo para el crecimientoradical del cultivo indicador.

Ai = factor que evalúa las condi-ciones que regulan las relacionesagua-aire del horizonte i.

Bi = factor que evalúa las condi-ciones que determinan las resistenciasmecánicas (impedancias) a la explora-ción radical del cultivo en el horizonte i.

where:IP = Soil productivity index and

have a value between 0 and 1,representing value 1 the optimumcondition of soil for root growth ofindicator crop.

Ai = factor that evaluate theconditions regulating water-airrelationships of horyzon "i".

Bi = factor that evaluatesconditions that determine themechanical resistences (impedances)to the root exploration of crop inhoryzon "i".

Ci = factor that evaluatesconditions that regulates potentailfertility of horyzon "i".

Ki = factor that evaluates therelative importante of horyzon "i" insoil profile (ponderation factor of res-pective horyzon).

n = each of soil morphogenetichoryzons until reaching the soileffective depth.

To estimate the productivityindex of 18 studied profiles, thefollowing parameters were consideredand estimated for the superficialhoryzon (epipedon):

Factor A: horyzon water-airrelations.

-Sub-factor A1: evaluates theimpact of useful water storagecapacity (water retained between field

∑=

=n

1)K . C . B . (AIP

iiiii

Pineda et al.

540

Ci = factor que evalúa las condi-ciones que regulan la fertilidad poten-cial del horizonte i.

Ki = factor que evalúa la impor-tancia relativa del horizonte i en elperfil del suelo (factor de ponderacióndel horizonte respectivo).

n = cada uno de los horizontesmorfogenéticos del suelo hasta alcan-zar la profundidad efectiva del suelo.

Para el cálculo del índice de pro-ductividad de los 18 perfiles estudia-dos se consideraron los siguientesparámetros, los cuales fueron estima-dos para el horizonte superficial(epipedón):

Factor A: relaciones agua-airedel horizonte.

-Subfactor A1: evalúa el impac-to de la capacidad de almacenamien-to de agua útil (agua retenida entrecapacidad de campo y punto de mar-chitez permanente).

-Subfactor A2: considera la ai-reación del suelo estimada a partir delcontenido de arcilla y del grado dedesarrollo de la estructura del suelo.

Es oportuno señalar que paraseleccionar el subfactor determinan-te, entre A1 y A2, a utilizar en la esti-mación del IP es necesario considerarla interacción suelo-clima, para lo cualla metodología de Delgado (2003) su-giere utilizar los tipos climáticos enfunción de la relación entre precipi-tación (P) y evapotranspiración (ETP).El área de estudio se caracteriza porpresentar un clima subhúmedo por loque se seleccionó como factor A elmenor valor numérico entre A1 y A2para estimar el IP.

Factor B: condiciones mecánicasque favorecen la exploración radicalen el horizonte.

capacity and permanent wilting point).-Sub-factor A2: consider the soil

aeration estimated from the claycontent and development degree ofsoil structure.

It is opportune to detach that forselecting determinat sub-factor,between A1 and A2, to be used in SPIestimation is necessary to considerthe soil-climate relationship,therefore, Delgado (2003) suggest theuse of climatic types as a funtion ofthe relationship between rainfall (P)and evapotranspiration (ETP). Thestudy area is characterized shows asub-moisture climate which wasselected like factor A the lowernumber value between A1 and A2 toestimate SPI.

Factor B: mechanical conditionsthat favor the root exploration inhoryzon.

-Sub-factor B1: evaluate theeffect of soil compacting, from bulkdensity being related with soil texture.

-Sub-factor B2: evaluate theresistence that the coarse fragmentsoffer (>25 mm diameter) in soil on rootsgrowth.

To choose determinant sub-fac-tor, between B1 and B2, that is usedlike factor B to obtain the SPI,according to Delgado (2003) thefollowing was taking into account:

· If the volumetric content ofcoarse fragments in soil horizon is≤30%, then:

B = B1 (bulk density).·If the volumetric content coarse

fragments in soil horyzon is >30%,then:

B = B2 (coarse fragments).Factor C: potential fertility of

horyzon i.

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-Subfactor B1: evalúa el efecto dela compactación del suelo, a partir dela densidad aparente relacionándolacon la textura del suelo.

-Subfactor B2: evalúa la resisten-cia que ofrecen los fragmentos grue-sos (>25 mm de diámetro) en el suelo,sobre el crecimiento de las raíces.

Para elegir el subfactor determi-nante, entre B1 y B2, que es utilizadocomo el factor B para obtener el IP setomó en cuenta lo siguiente, de acuer-do a Delgado (2003):

·Si el contenido volumétrico defragmentos gruesos en el horizonte delsuelo es ≤30%, entonces:

B = B1 (densidad aparente).·Si el contenido volumétrico de

fragmentos gruesos en el horizonte delsuelo es >30%, entonces:

B = B2 (fragmentos gruesos).Factor C: fertilidad potencial del

horizonte i.-Subfactor C1: evalúa la relación

del suelo, se estima a partir del pHdel suelo obtenido en relación 1:1.

-Subfactor C2: evalúa el conte-nido de materia orgánica en el suelo,relacionando la materia orgánica conel contenido de arcilla del horizontesuperficial.

Para seleccionar cual de los dossubfactores (C1 y C2) es el determi-nante para calcular el IP también seconsidera la interacción suelo-clima,de acuerdo a la metodología de Del-gado (2003). En este sentido, el áreade estudio presenta un climasubhúmedo por lo que se seleccionócomo factor C el menor valor numéri-co entre C1 y C2 para estimar el IP.

Factor K: evalúa la profundidadefectiva del suelo y la importancia delhorizonte relativa del horizonte en el

-Sub-factor C1: evaluate soilreaction, is estimated from soil pHobtained in a relation 1:1.

-Sub-factor C2: evaluate theorganic matter content in soil,relating the organic matter with claycontent of superficial horyzon.

To select what of two sub-factors(C1 and C2) is determinant tocalculate SPI is also considered thesoil-climate interaction, according toDelgado (2003) methodology. Thestudy area shows a sub-humidclimate, that is why factor C wasselected like the lower number valuebetween C1 and C2 to estimate SPI.

Factor K: evaluate the soileffective depth and the relativeimportance of horyzon in the profile,from the crop rooting depth andepipedon depth.

To qualify the SPI obtained forthe 18 plots, the classification propo-ned by Delgado (2003) was considered(table 2).

Estimation of erosion riskindex (ERI)

The model proposed to quantifythe land quality is based on the Del-gado (1997) research that takes intoaccount three fundamental parts toestimate the soil sensitivity to thehydric erosion: the soil hydrologicalcharacteristics that favor its run-offcapacity, the rainfall aggressivenessand land slope. For the quantificationof erosion risk, the following formulawas used:

α)(1 10ηIRE−

=

where:ERI=Erosion risk index and have

a value between 0 and 1, corresponding

Pineda et al.

542

perfil, a partir de la profundidad deenraizamiento del cultivo y la profun-didad del epipedón.

Para calificar los IP obtenidospara las 18 parcelas se consideró laclasificación propuesta por Delgado(2003), que se muestra en el cuadro 2.

Estimación del Índice deRiesgo de Erosión (IRE)

El modelo propuesto para cuan-tificar esta cualidad de la tierra sebasa en el trabajo de Delgado (1997)que toma en consideración tres facto-res fundamentales para estimar lasusceptibilidad de un suelo a la ero-sión hídrica: las característicashidrológicas del suelo que favorecensu capacidad de escorrentía, la agre-sividad de las lluvias y la pendientedel terreno. Para la cuantificación delriesgo de erosión se utilizó la siguien-te fórmula:

1 to an soil that shows more favorablepotential that eventually develop severeerosive processes.

α = evaluate the soil run-offpotential.

η = evaluate the impact of rainfallaggressiveness relation with the landslope.

The ERI was determined for theepipedon of each 18 profiles studied,taking into account the followingparameters:

Factor "α": evaluate the soil run-off potential, from granulometry andthe soil structure development degree.

Factor "η": evaluate theinteraction between the climaticaggressiveness and topography and itsincidente on erosin risk. To estimatethe estimation of this factor, theannual mean rainfall value and themonthly mean rainfall value wereused (October with 104.4 mm) of"Timotes" station, and the mediumland slope.

To qualify the ERI obtained foreach of 18 plots, the classificationproposed by Delgado (2003), shown intable 3.

Classification ofagricultural lands placed in tro-pical mountain areas

It was posible to obtain theagricultural classification of 18 plotsfrom the combination between SPI andERI, by using matrix showed in table4. Finally, the digital representationchartographic of results obtained forSPI, ERI and for lands classificationof 18 plots studied, by using theAutoCAD 2006 program (Autodesk,2006).

α)(1 10ηIRE−

=

donde:IRE = Índice de Riesgo de Ero-

sión y tiene un valor entre 0 y 1, co-rrespondiendo el valor 1 a un sueloque presenta condiciones potencialesmás favorables para que se desarro-llen, eventualmente, severos procesoserosivos.

α = evalúa el potencial deescorrentía del suelo.

η = evalúa el impacto de la agre-sividad de las lluvias en relación conla pendiente del terreno.

El Índice de Riesgo de Erosiónse determinó para el epipedón de cadauno de los 18 perfiles estudiados, to-mando en cuenta los siguientesparámetros:

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Factor α: evalúa el potencial deescorrentía del suelo, a partir de lagranulometría y el grado de desarro-llo de la estructura del suelo.

Factor η: evalúa la interacciónentre la agresividad climática y la to-pografía, y su incidencia sobre el ries-go de erosión. Para el cálculo de estefactor se utilizó el valor de precipita-ción media anual y el valor de la pre-cipitación media mensual del mes máslluvioso (octubre con 104,4 mm) de laestación Timotes, y la pendiente me-dia del terreno.

Para calificar el IRE obtenidopara cada una de las 18 parcelas se uti-lizó la clasificación propuesta por Del-gado (2003), indicada en el cuadro 3.

Clasificación de las tierrasagrícolas ubicadas en áreas mon-tañosas tropicales

A partir de la combinación en-tre los IP e IRE obtenidos para cadaparcela se logró obtener la clasifica-ción agrícola de las 18 parcelas, utili-zando la matriz mostrada en el cua-dro 4. Finalmente, se realizó la repre-sentación cartográfica digital de losresultados obtenidos para los IP, IREy para la clasificación de tierras de las

Results and discussion

Soils productivity index(SPI) estimated for the studiedplots

Table 5 shows the SPI obtainedfor each of studied plots, beingobserved that values oscillate from0.00 until 0.59; thus, the soilproductivity is variable from low tovery high. Figure 1 shows the spatialdistribution of studied plots in "ElGavilán 2" farm and the qualificationobtained for SPI, being observed thatmore of 50% of total surface studiedshows a low productivity (≤0.15);followed by 27.61% with highproductivity (0.36-0.50); a 12.68%qualifies with a moderate productivity(0.16-0.35) and only the 8.59% of thestudied plots shows a very highproductivity (≥0.51).

In plots showing a low to moderatesoil productivity it was determined that"B" (mechanical conditions favoring theroot exploration in horyzon) and "K"(soil effective depth) factors that limitssoil productivity, by showing the lowervalues. According to results obtained,it is observed that values of "B" factor

Cuadro 2. Calificación de la productividad del suelo de acuerdo alÍndice de Productividad (IP).

Table 2. Soil productivity qualification according to the productivityindex (SPI).

IP Productividad del suelo

≤0,15 Baja0,16- 0,35 Moderada0,36-0,50 Alta≥0,51 Muy alta

Fuente: Delgado (2003).

Pineda et al.

544

18 parcelas estudiadas, utilizando elprograma AutoCAD 2006 (Autodesk,2006).

Resultados y discusión

Índices de Productividad(IP) del suelo estimados para lasparcelas estudiadas.

En el cuadro 5 se indican los Ín-dices de Productividad (IP) obtenidospara cada una de las parcelas estudia-das, observándose que los valores osci-lan desde 0,00 hasta 0,59; es decir laproductividad del suelo es variable des-de baja a muy alta. En la figura 1 seaprecia la distribución espacial de lasparcelas estudiadas en la Finca "ElGavilán 2" junto con la calificaciónobtenida para el Índice de Productivi-dad del suelo, observándose que másdel 50% de la superficie total estudia-da presenta una productividad baja(≤0,15); seguida de un 27,61% con pro-ductividad alta (0,36-0,50); un 12,68%califica con una productividad mode-rada (0,16-0,35) y apenas el 8,59% delas parcelas estudiadas presentan unamuy alta productividad (≥0,51).

Cuadro 3. Calificación de los riesgos de erosión, en función de losvalores del Índice de Riesgo de Erosión (IRE).

Table 3. Erosion risks qualification, as a function of the erosion riskindex (ERI) values.

IRE Riesgo de erosión

≤0,10 Bajo0,11- 0,30 Moderado0,31-0,60 Alto≥0,61 Muy alto

Fuente: Delgado (2003).

of plots 01-C, 02-C, 04-C, 05-C, 06-C,07-C, 09-C, 13-C and 18-C oscillatebetween 0,01 and 0.55 (table 5) whichis translate according to Delgado(2003), in a limiting degree from verysevere to moderate, by showing a highpercentage of coarse fragment, thatinfluence on explorative roots capacity(sub-factor B2). The values of "K" factorof plots 04-C, 05-C, 12-C, 17-C and 18-C from 0.35 to 0.58, shows a limitingdegree severe to moderate (Delgado,2003) because the effective depth of soilsin these plots (lower to 30 cm).

It is important to detach thatfactors "A" (horizon water-airrelations) and "C" (horyzon potentailfertility) also influences, but in a lowproportion, on the low and moderatesoil productivity. In case of "A" factor,limitation obeys to a low moistureretaining capacity (plots 06-C and 10-C) because the high sand percentagesthar soils shows ("A" sub-factor). Onthe other hand, limitation of "C" fac-tor of plots 06-C, 07-C and 17-C isattributable to soil reaction becausethe pH of these soils are excessivelyacid (4.1 to 4.3) ("C1" sub-factor ).

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Pineda et al.

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0,70

0,45

0,97

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550,

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Figura 1. Mapa de productividad del suelo para las 18 parcelas.

Figure 1. Map of soil productivity for 18 plots.

En las parcelas que presentanuna baja a moderada productividad delos suelos se determinó que los factoresB (condiciones mecánicas que favorecenla exploración radical en el horizonte) yK (profundidad efectiva del suelo) sonlos que más contribuyen a limitar laproductividad del suelo, por presentarlos más bajos valores. De acuerdo a losresultados obtenidos se observa que losvalores del factor B de las parcelas 01-C, 02-C, 04-C, 05-C, 06-C, 07-C, 09-C,

Erosion risk indexes (ERI)estimated for the studied plots

The results obtained for the landquality and erosion risks are shownin table 6; where values oscillate from0.17 until 0.28, being obtained that100% of studied plots are below theclassification rank 0.11 – 0.30,showing a moderate erosion riskaccording to Delgado (2003), which istranslate in requirements of moderateconservation; thus, requires of

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13-C y 18-C oscilan entre 0,01 y 0,55(cuadro 5) lo que se traduce, según Del-gado (2003), en un grado de limitaciónde muy severo a moderado, por presen-tar un alto porcentaje de fragmentogrueso, que incide en la capacidadexplorativa de las raíces (subfactor B2).Por su parte, los valores del factor K delas parcelas 04-C, 05-C, 12-C, 17-C y18-C que van de 0,35 a 0,58, inciden enun grado de limitación severo a mode-rado (Delgado, 2003) debido a la pocaprofundidad efectiva de los suelos endichas parcelas (menores a 30 cm).

Es importante destacar que losfactores A (relaciones agua-aire delhorizonte) y C (fertilidad potencial delhorizonte) también influyen, pero enmenor proporción, en la baja y mode-rada productividad del suelo. Para elcaso del factor A, la limitación obede-ce a la baja capacidad de retención dehumedad (parcelas 06-C y 10-C) de-bido a los altos porcentajes de arenaque presentan los suelos (subfactorA1). Por su parte, la limitación del fac-tor C de las parcelas 06-C, 07-C y 17-C es atribuible a la reacción del suelodebido a que los pH de estos suelosson excesivamente ácidos (4,1 a 4,3)(subfactor C1).

Índices de Riesgo de Erosión(IRE) estimados para las parcelasestudiadas.

Los resultados obtenidos para lacualidad de la tierra riesgo de erosiónse presentan en el cuadro 6; donde seobserva que los valores oscilan desde0,17 hasta 0,28, obteniéndose que el100% de las parcelas estudiadas seencuentran dentro del rango de clasi-ficación de 0,11 - 0,30, presentando asíun riesgo de erosión moderado deacuerdo a Delgado (2003), lo que se

implementing of soil conservationpractices, by combining intensivepractices of soil management(conservationist tillage, greenmanures), vegetable coveringmanagement (cover crops, highdensity planting and intercropping)and moderate practices for reducingrunnof impacts in slopes (contourcropping, strip cropping andhedgerows).

The "η" factor (climatic andtopographic aggressiveness) showsvalues that oscillates from 0.614 to0.997, in other words, close to 1,therefore, it has high influence on theerosion risk showed in the studiedplots which is more attributed to thetopographical conditions thanclimatic ones, since soils are locatedon pronounced slopes areas (until 50%).

The "α" contribuyes in lowproportion, to potenting the soilerosion risk by showing values from0.455 to 0.673 (longer 1), attributableto the thick textures presence (loamyand sandy loam soils) that offer a lowrunoff potential, being the soilstructure degree (weak and moderate),that make it sensitive to the hydricerosion. Figure 2 shows the spatialdistribution of ERI in plots of "El Ga-vilán 2" farm.

Land agriculturalclassification of the studied plotsaccording methodology of Delga-do (2003).

The values of SPI and ERI ofeach studied plots were intersected indouble entry matrix (table 4) beingobtained the agriculturalclassification lands. Figure 3 showsthe spatial distribution of land classesobtained for those plots studied in

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traduce en requerimientos de conser-vación moderados; es decir requierende la implementación de prácticas deconservación de suelos, combinandoprácticas intensivas de manejo delsuelo (labranza conservacionista, abo-nos verdes), manejo de coberturasvegetales (cultivos de cobertura, siem-bras de alta densidad y cultivos aso-ciados) y prácticas moderadas de con-trol de escurrimiento en laderas (cul-tivos en contorno, cultivos en fajas ybarreras vivas).

El factor η (agresividad climáticay topográfica) presenta valores que os-

Cuadro 6. Índices de Riesgo de Erosión (IRE) obtenidos para las 18parcelas.

Table 6. Erosion risk index (ERI) obtained for the 18 plots.

α ηPerfil Horizonte Profundidad Potencial de Agresividad IRE

(cm) escorrentía climática y del suelo topográfica

01-C Ap 0-33 0,602 0,972 0,2402-C Ap 0-39 0,622 0,972 0,2603-C Ap 0-40 0,640 0,986 0,2704-C Ap 0-15 0,570 0,994 0,2305-C Ap-A2 0-27 0,553 0,997 0,2206-C Ap 0-60 0,578 0,851 0,2007-C Ap 0-30 0,517 0,984 0,2008-C Ap 0-31 0,628 0,935 0,2509-C Ap 0-30 0,553 0,927 0,2110-C Ap 0-30 0,646 0,614 0,1711-C Ap 0-60 0,628 0,907 0,2412-C Ap 0-29 0,640 0,883 0,2513-C Ap 0-34 0,526 0,972 0,2114-C Ap 0-28 0,652 0,907 0,2615-C Ap 0-38 0,658 0,832 0,2416-C Ap 0-35 0,673 0,918 0,2817-C Ap 0-20 0,655 0,955 0,2818-C Ap 0-20 0,455 0,935 0,17

"Gavilán 2" farm. Thereby, 63.80%(3.12 ha) of plots surface qualifies asreservation lands (R), by having amoderate productivity to low andmoderate erosion risks. These landscould be used with limitedagricultural uses and crops reducedand also moderate soil conservationpractices that could be added tointensive agricultural uses whenimproving its soils productivity. Theyare located in the fourth priority levelfor its conservationist treatment.

36.20% (1.77 ha) of the studiedarea classified like lands in sub-critical

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cilan de 0,614 hasta 0,997, es decirhasta valores cercanos a 1, por lo quese infiere tiene gran influencia en elriesgo de erosión presentado en lasparcelas estudiadas, lo cual se atribu-ye más a los condiciones topográficasque a las condiciones climáticas delárea, ya que los suelos están localiza-dos en zonas de pendientes pronuncia-das (de hasta 50%).

Por su parte, el factor α contri-buye, en menor proporción, a poten-ciar el riesgo de erosión del suelo porpresentar valores que van de 0,455 a0,673 (más alejados de 1), atribuiblea la presencia de texturas gruesas(areno francosas y franco arenosas)que le infieren un bajo potencial deescorrentía, siendo el grado de estruc-tura del suelo (débil y moderado), quelo hace susceptible a la erosiónhídrica. La figura 2 muestra la distri-bución espacial de los Índices de Ries-go de Erosión (IRE) de las parcelasen la Finca "El Gavilán 2".

Clasificación agrícola de lastierras de las parcelas estudiadassegún la metodología de Delgado(2003).

Los valores de IP e IRE de cadauna de las parcelas estudiadas fueronintersectados en la matriz de dobleentrada (cuadro 4) obteniéndose laclasificación de las tierras agrícolas.En la figura 3 se muestra la distribu-ción espacial de las clases de tierraobtenidas para las parcelas estudia-das en la Finca Gavilán 2. Así, se tie-ne que el 63,80% (3,12 ha) de la su-perficie de las parcelas califican comotierras en reserva (R), por tener unaproductividad moderada a baja y mo-derados riesgos de erosión. Estas tie-rras pueden ser utilizadas con usos

condition (S) since they have aproductivity from high to very high,with moderate erosion risks. They areideal lands for the continue, intensiveand diversified agriculturalproduction, with a lot of crops but withpermanent programs ofconservationist management, toguarantee the maintenance of soilsproductive capacity which are placeda third priority level for itsconservacionist treatment.

Conclusions

Delgado (2003) methodology wasuseful to identify the characteristicsthat limit soil productivity andimproves soil erosion of the studiedplots. Thereby, the presence of highpercentages of coarse fragment and thelittle soil effective depth determinethat SPI be low to moderate; whereasthe moderate ERI is related in higherdegree with the pronounced slopes ofland and in a lower degree the soilsrunoff potential.

It is important to detach that thelower percentage of surface of plotsstudied classified like lands in sub-critical conditions (S), suitable for thecontinue, intensive and diversifiedagricultural production which isguided; whereas the higherpercentage of lots qualified likereservation lands (R), being necessarythey get improved with the aim ofqualifying like lands in sub-criticalconditions since they are being usedfor the horticultural intensiveproduction with little improvementand soil conservation that could becomein a possibility of classifying likecritical condition lands (C).

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agrícolas limitados y reducida gamade cultivos y prácticas moderadas deconservación de suelo. Podrían serincorporadas a usos agrícolas másintensivos al mejorarsesustancialmente la productividad desus suelos. Se ubican en el cuarto ni-vel de prioridad para su tratamientoconservacionista.

El restante 36,20% (1,77 ha) delárea estudiada clasificó como tierrasen condición subcrítica (S) ya que tie-nen una productividad alta a muy alta,con moderados riesgos de erosión. Son

Figura 2. Mapa de riesgo de erosión de las 18 parcelas estudiadas.

Figure 2. Map of erosion risk of 18 studied plots.

This suggest that the use ofmanagement and soil conservationpractices that permit the preservationof its cultivable layer and maintainingand/or improving the crops yield suchas: stones removal, green manureapplication, organic manures, harvestrests, acid soil amendments, cover use,crops rotation, intercropping andcontour cropping that have to becombined with some cushion practicesof running-off speed mountainside.

It is recommend to apply thismethodology in other mountain

Pineda et al.

552

Figura 3. Mapa de clases de tierras agrícolas de la Finca Gavilán 2.

Figure 3. Map of agricultural lands classes of "Gavilán 2" farm.

tierras ideales para la producción agrí-cola continua, intensiva ydiversificada, con amplia gama de cul-tivos pero con programas permanen-tes de manejo conservacionista, paragarantizar el mantenimiento de la ca-pacidad productiva de los suelos. Seubican en el tercer nivel de prioridadpara su tratamiento conservacionista.

Conclusiones

La metodología de Delgado (2003)resultó útil para identificar las carac-

regions taking into account thebioclimatic, lithostratigraphic,topographic differences and land useswith the purpose of improving itspredictability under differentenvironmental conditions.

Acknowledgement

Authors want to express theirthanks to the Consejo de DesarrolloCientífico, Humanístico y Tecnológico(CDCHT)-Universidad de Los Andes(ULA), by the financing of this research

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terísticas que limitan la productividaddel suelo y que potencian la erosión delos suelos de las parcelas estudiadas.Así, la presencia de altos porcentajesde fragmento grueso y la poca profun-didad efectiva del suelo inciden paraque el Índice de Productividad sea pre-dominantemente bajo a moderado;mientras que el Índice de Riesgo deErosión moderado está asociado enmayor grado con las pendientes pro-nunciadas del terreno y en un menorgrado al potencial de escorrentía de lossuelos.

Es importante destacar que elmenor porcentaje de la superficie delas parcelas estudiadas clasificaroncomo tierras en condición subcrítica(S), aptas para la producción agrícolacontinua, intensiva y diversificada ala cual está actualmente destinada;mientras que el mayor porcentaje desuperficie de las parcelas calificaroncomo tierras en reserva (R), siendonecesario que sean mejoradas paraque con el tiempo califiquen como tie-rras en condición subcrítica ya queellas actualmente están siendo utili-zadas para la producción hortícolaintensiva con pocas prácticas de me-joramiento y conservación de los sue-los que pueden llevarlas, de continuarasí, a clasificar en el futuro como tie-rras en condición crítica (C).

Lo antes expresado sugiere lautilización de prácticas de manejo yconservación del suelo que permitanpreservar su capa arable y mantenery/o mejorar los rendimientos de loscultivos, tales como: despiedre del te-rreno, aplicación de abonos verdes,abonos orgánicos, restos de cosechas,encalado del suelo, uso de coberturas,rotación de cultivos, cultivos asociados

through the project NURR-C-392-05-01-A and to the Dr. Enrique Avila bythe english translation of abstract.

End of english version

o intercalados y siembra en contorno,que deben ser combinadas con algu-nas prácticas amortiguadoras de lavelocidad de escurrimiento en ladera.

Se recomienda aplicar esta me-todología en otras zonas montañosastomando en cuenta diferenciasbioclimáticas, litoestratigráficas,topográficas y de usos de la tierra alos fines de mejorar la predictibilidadde la misma bajo diferentes condicio-nes ambientales.

Agradecimiento

Los autores agradecen al Con-sejo de Desarrollo Científico,Humanístico y Tecnológico (CDCHT)de la Universidad de Los Andes(ULA), por el financiamiento de estetrabajo a través del proyecto NURR-C-392-05-01-A y al Dr. Enrique Avilapor la traducción del resumen al idio-ma inglés.

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