Estudio de suelos

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FACULTAD DE INGENIERÍA DE PROCESOS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
AVANCE N° 4
“EVALUACIÓN DEL PERFIL DEL SUELO EN LA ZONA DEL RÍO APURÍMAC DE
LA PROVINCIA DE CAYLLOMA –AREQUIPA”
CURSO:
EDAFOLOGÍA
INTEGRANTES:
• Chilo Sucapuca, Khaty 20182356
• Palomino Alarcon, Ruth 20180657
• Vera Rosas, Fabiana 20182352
5. METEREOLOGÍA DEL LUGAR .................................................................................................. 9
5.1. Influencia en la formación del suelo respecto a la velocidad del viento ...............................10
5.2. Climogramas de precipitación y temperatura del área de estudio .........................................11
6. CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES DEPENDIENDO A LA PRECIPITACIÓN Y
TEMPERATURA DENTRO DEL ÁREA DE ESTUDIO ....................................................................12
6.1. Influencia de la T° y precipitación en contenido de materia orgánica del suelo ...................12
7. EVALUACIÓN DESDE EL PUNTO DE ELEVACIONES M.S.N.M ........................................13
8. EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES DEL SUELO DENTRO DEL ÁREA DE ESTUDIO
13
BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................................20
Figura 3 Mapa climático del área de estudio .................................................................. 9
Figura 4 Rosa de vientos .............................................................................................. 10
Figura 5 Mapa de isoyetas del área de estudio ............................................................. 11
Figura 6 Mapa de isotermas del área de estudio .......................................................... 12
Figura 7 Mapa de curvas de nivel ................................................................................ 13
Figura 8 Mapa de concentración de arcilla en el área de estudio ................................. 14
Figura 9 Mapa de concentración de arena .................................................................... 15
Figura 10 Mapa de densidad aparente .......................................................................... 16
Figura 11 Mapa de concentración de materia orgánica ................................................ 17
Figura 12 Capacidad de intercambio catiónico ............................................................ 18
Figura 13 Mapa de pH del suelo .................................................................................. 20
Figura 14 Mapa de concentración de nitrógeno en el suelo ......................................... 21
Figura 15 Mapa de clasificación del suelo (WRB) ...................................................... 25
Figura 16 Mapa de capacidad de uso mayor de los suelos ........................................... 25
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 2 Interpretación de las propiedades del suelo .................................................................. 9
Tabla 3 Clases texturales de suelo, según el USIDA ............................................................... 15
Tabla 4 Escala del pH …………………………………………………………………...……17
Tabla 5 Clasificación de % de Nitrógeno ................................................................................ 19
Tabla 6 Descripción de los suelos en el área de estudio.............................................................20
1. OBJETIVOS
1.1. OBJETIVO GENERAL
Evaluación del perfil del suelo en la zona del rio Apurímac de la provincia de
Caylloma Arequipa
• Delimitar el área de estudio empleando sistemas de información geográfica
(ArcGIS, Google Earth)
• Diseñar mapas de usos del suelo y de su clasificación
2. UBICACIÓN
El área de estudio se ubica en la parte alta de la cuenca del río Apurímac,
teniendo las siguientes coordenadas geográficas Latitud. 15° 12' 14.7" sur y
Longitud 71° 51' 45.2" oeste, exactamente desde el puente Chuncho hasta
León pampas del río
Fuente: Elaboración propia
Latitud -15.204636°
3. JUSTIFICACIÓN
El río Apurímac, es considerado como uno de los más importantes en el Perú,
nace en el nevado Mismi, a lo largo de su recorrido va incrementando su caudal
al confluir con otros ríos, existen grandes proyectos de irrigación, presas,
embalses, sistemas hidroeléctricos, así como la generación de turismo. La
cuenca alta del río Apurímac se encuentra entre 4000 a 5000 msnm, con
temperaturas que oscilan entre 1,5 a 6 ºC. La precipitación pluvial total
promedio anual varía entre 300 y 900 milímetros, lo cual da lugar a una variada
cobertura vegetal que incluye pastos naturales, pequeños bosques de queuña, ,
colle y tola. Presenta características geográficas importantes, como relieves
muy irregulares, las cadenas de cerros de diferentes alturas, formas y
pendientes, estas formaran depreciaciones, llanuras, valles, etc.; lo cual resulta
resaltante para nuestro estudio y análisis que se pretende realizar en el curso
de Edafología.
Nuestra área de estudio se limitará a la zona de Caylloma, que se encuentra en
la parte alta del río Apurímac, dicho río constituye una necesidad para la
población de la zona, algunas de las actividades que realizan son la
silvicultura, ganadería y el abastecimiento de la misma población. El impacto
de la Minera Caylloma (ex Mina Bateas) tiene un efecto sobre las aguas
aledañas, esta mescolanza tiene efectos directos sobre los suelos del margen
del río, los efectos pueden ser analizados en el perfil del suelo afectado.
Las características del suelo en la zona delimitada van a ser influenciada
debido a la presencia de la Mineria Caylloma, donde se encuentran metales
pesados (Cadmio, Plomo y Cromo), los cuales sobrepasan los LMPs según la
tesis: “Evaluación de la concentración de cromo, cadmio y plomo en
sedimentos superficiales en el rio Apurímac de la provincia de Caylloma –
Arequipa”, el cual tendrá un impacto en las características químicas y
biológicas del suelo.
geológicas del mesozoico. Del sistema entre Cretácico y Jurásico rocas
sedimentarias del Grupo Yura que son formaciones de Labra (Areniscas, Lutitas).
Y también una formación de la era cenozoica, sistema cuaternario se encuentra un
depósito aluvial del holoceno, la litología es cantos medianos y gravas finas y gruesa.
4.2. Geomorfología de la zona
Los agentes que influyen en el desarrollo morfológico del área son variados, tales
como la topografía, la altura, la litología, la estructura, la hidrografía, el clima, etc
(Boletín N°40,1988).
a) Clima: La región posee un clima frío y seco, característico de las altas
cumbres. Durante los meses de Diciembre a Abril, abundan las
precipitaciones pluviales y en los meses de Enero y Febrero se producen
fuertes granizadas, que cubren de nieve toda la región, haciendo paralizar
todas las actividades mineras, agrícolas y de pastoreo. En los meses de Junio
a Agosto, la temperatura es inferior a 0° C, produciéndose fuertes heladas.
Por la elevada altitud, (mayor de 4,200 m.s.n.m.), y clima frígido, la
vegetación es muy pobre, por lo que sólo crecen el ichu, la yareta y algunas
variedades de gramíneas. En los valles existen pequeños cultivos.
b) Hidrografía: El colector principal es el río Apurímac, y como secundario
el río Hornillas; en la unión de estos dos ríos se forma un pequeño cañón de
dirección norte-sur, por donde salen las aguas de la depresión de Cailloma.
c) Unidades Geomorfológicas: En la zona de Caylloma en la cual se
encuentra nuestra zona de delimitación, se han diferenciado las siguientes
zonas geomorfológicas: Altas Cumbres, Peneplanicie, Depresión de
Cailloma, Zonas Volcánicas.
distribuida en forma circular, ocupando los bordes del cuadrángulo
de Cailloma, presentando cotas entre 4,500 y 5,556 m (Boletín
N°40,1988).
- Zonas volcánicas: en el cuadrángulo caylloma tenemos tres formas
litológicas, el volcán Cosana, el cerro Pucara y el cerro Chungará,
los dos ultimos poseen un domo-lava.
En otras geoformas se integran la forma de erosión fluvial y forma de acumulación
constituida por deslizamientos en la zona.
5. METEREOLOGÍA DEL LUGAR
Fuente: Elaboración propia
Podemos observar que la simbología del clima presenta en la zona de estudio es
“B(o, i) D´ H3, el cual representa:
Tabla 2 Interpretación de las propiedades del suelo
Simbología Interpretación
D´ Semifrigido
H3 Húmedo
Fuente: Elaboración propia
5.1. Influencia en la formación del suelo respecto a la velocidad del viento
1. Rosa de Viento de la Estación Cotacota
- Departamento: Arequipa
- Provincia: Caylloma
- Distrito: Tisco
Fuente: Elaboración propia
Análisis de Resultados
De acuerdo al gráfico, son velocidades tomadas desde la estación meteorológica
Cotacota que varían con la dirección del viento, presión y temperatura que ya están
representados en la Rosa de Vientos, el comportamiento anual en los últimos tres años,
la velocidad del viento no tiene gran varianza, pero los meses de otoño tienen los valores
más bajos de velocidad promedio, esto se debería tal vez a la temperatura. Después de
Junio se observa un leve incremento de velocidad del viento, se debería tal vez a un
incremento de en la temperatura media en la zona. Por ello las velocidades no alcanzan
valores altos. Para evaluar la velocidad del viento en nuestra área de estudio se tomó el
mes de Noviembre por ser el mes con mayor velocidad promedio y deducir si la
velocidad en este mes tendería a erosionar el suelo. Entonces en base al mes de
noviembre y a la rosa de viento se deducirá que en nuestra área de estudio, la mayor
parte del año el suelo tiende a erosionarse y se podría exceptuar el mes de Junio con
menor velocidad promedio.
5.2. Climogramas de precipitación y temperatura del área de estudio
Figura 5 Mapa de isoyetas del área de estudio
Fuente: Elaboración propia
Se puede observar que la precipitación anual es más elevada en las zonas más altas, esto no
quiere decir que en las partes bajas se poca, pues el gradiente de precipitación máximo es de
214 mm, que el gradiente de precipitación no sea tan elevado, nos corrobora la información
del mapa climático, que nos dice que el área de estudio es húmeda con veranos lluviosos.
Figura 6 Mapa de isotermas del área de estudio
Fuente: Elaboración propia
Se puede notar que la temperatura media anual es más elevada en las partes bajas, esta
variable se puede asociar con la altitud, pues a elevadas altitudes se pueden observar el
incremento de nevados (superficies blancas) las cuales reflejan casi toda la energía emitida
por el sol, en otras palabras, no retiene el calor, llegando a alcanzar temperaturas bajo cero.
6. INFLUENCIA DE LA PRECIPITACIÓN Y TEMPERATURA EN LAS
CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES DENTRO DEL ÁREA DE
ESTUDIO
6.1. Influencia de la T° y precipitación en contenido de materia orgánica del
suelo
Se puede encontrar una variación en el contenido y composición de la materia orgánica
(MO) de los suelos estudiados influenciados por diversos factores como la altitud y la
temperatura. La presencia de carbono orgánico total COT nos indica la presencia de MO,
esto se llega a evidenciar, cuando estos valores son elevados en la zonas más altas y son
menores en la zona intermedia.
El contenido y la composición de la MO en los suelos estudiados, así como la actividad
microbiológica, están influenciados por la altitud, la cual está asociada a diferencias en
la vegetación, temperatura, humedad, precipitaciones y características de los suelos.
7. EVALUACIÓN DESDE EL PUNTO DE ELEVACIONES M.S.N.M
En modo de referencia se coloca el mapa de curvas de nivel para encontrar tal vez una
tendencia con los demás mapas de propiedades físicas y químicas.
Figura 7 Mapa de curvas de nivel
Fuente: Elaboración propia
ÁREA DE ESTUDIO
Figura 8 Mapa de concentración de arcilla en el área de estudio
Fuente: Elaboración propia
En el mapa se muestra que hay un mayor índice de porcentaje de arcilla en los suelos
cercanos a la parte nor-este de la cuenca en estudio y cercanos a la cuenca media del río
Apurímac. Sin embargo, dicho porcentaje de arcilla no supera los 24.8% de
concentración. La concentración de arcilla en las cabeceras de efluentes de la parte sur
del río Apurímac tienen una concentración mucho menor de arcilla que oscila entre 0 y
16.6%.
Fuente: Elaboración propia
Fuente: (Clasificación USDA, s.f.)
Fuente: Elaboración propia.
En los mapas generados se muestra que gran parte de nuestra zona de estudio posee una
densidad aparente que oscila entre un rango de 1.1 g/cc a 1.3 g/cc. Dicho dato muestra
una cierta tendencia del suelo hacia una clase textural arcillosa, lo que demuestra cierta
concordancia con la clase textural de la zona. Sin embargo, hay áreas donde la densidad
baja como en las cabeceras de los efluentes del río Apurímac en el sur de nuestra zona
de estudio y en la zona noroeste de nuestra zona de estudio. El primer caso se da en un
área cuya altura es menor a 4700 m.s.n.m. El segundo caso se da en un área de montaña
en roca volcánica y montañas y colinas en rocas estructurales, colinas y lomadas en rocas
sedimentarias y caldera volcánica; cuya altura es mayor a los 4700 m.s.n.m.
Además, es importante tomar en cuenta que uno de los factores que modifica
sustancialmente el valor de la densidad aparente es el contenido de agua presente en el
suelo, esto se debe fundamentalmente a los cambios en el diámetro equivalente de los
poros (Gardner, 1988).
El valor de la densidad aparente es un buen índice del grado de compactación por medio
del cálculo de la porosidad, propiedades responsables del drenaje de exceso de agua y
la aireación del suelo, resultando ser un buen indicador de calidad de suelo (Yule, 1984).
En la zona de estudio hay una densidad aparente baja que podría indicar que hay un bajo
nivel de compactación del suelo, en consecuencia, una buena calidad de suelo.
Algunos de los factores que afectan el valor de la densidad aparente son: la textura,
agregación, materia orgánica, manejo, posición del perfil.
Según el mapa se puede notar que en las zonas de mayor altura como los conos de montes
la densidad es menor a 1.1g/cm3 esto podría explicarse a que se trata de tierras con
cenizas volcánicas o a la mayor cantidad orgánica presente en esas áreas.
8.1. Propiedades químicas
Fuente: Elaboración propia
Se observan altas concentraciones de MO en las zonas altas, la cual puede ser explicada por las
altas concentraciones de nitrógeno en esas partes, nitrógeno que es constante a lo largo del año
por el clima frígido característico de las zonas altas, el cual retrasa la descomposición de nutrientes
por parte de los microorganismos del suelo, también se le puede atribuir a la textura arenosa de
las partes altas, pues permiten una mayor aireación del terreno.
Figura 12 Capacidad de intercambio catiónico
Fuente: Elaboración propia
Se puede notar una elevada CIC en las partes altas, los cuales son formados por los
microorganismos del suelo, microorganismos que perduran por la presencia de masas de agua
lenticas (lagunas).
pH del Suelo
Para la interpretación de los valores de pH presentes en el suelo, se tomó la escala de
pH o reacción del suelo, segun el Manual de Levantamiento de Suelos (SSM) del
USDA.
Escala de pH Rango
Fuertemente ácido 5.1 - 5.5
Moderadamente ácido 5.6 - 6.0
Ligeramente ácido 6.1 - 6.5
Fuente: (Personal de la División de Ciencias del Suelo, 2017)
Figura 13 Mapa de pH del suelo
Fuente: Elaboración propia
La zona de estudio presenta en mayor proporción valores de pH ligeramente ácidos,
dentro de un rango de 6.1 – 6.5. Los valores moderadamente ácidos, en el rango de 5.8
– 6, se presentan mayormente en la parte norte. Los valores neutrales, en el rango de 6.6
– 6.8, se presentan en menor medida y su mayor proporción ocurre en la zona sur este,
asimismo en el área de estudio en general también hay indicios de suelos neutros,
cercanos a suelos ligeramente alcalinos.
Figura 14 Mapa de concentración de nitrógeno en el suelo
Fuente: Elaboración propia
La interpretación en análisis de suelos con nitrógeno orgánico se dio por la
clasificación de Torres Pardo, que permite conocer las reservas de Nitrógeno del suelo
y deducir tentativamente la cantidad de Nitrógeno disponible para el cultivo, el cual
varía entre 0.5 y 2 % del total, dependiendo de las condiciones de clima. pH, humedad
del suelo y presencia de otros nutrientes.
Tabla 5 Clasificación de % de Nitrógeno
Fuente: (Torres Pardo, 2017)
8.2. Clasificación de suelos
Mapa de clasificación de suelos (WRB, 2006)
Para la clasificación de suelos dentro del área de estudio, se empleó la Base Referencial
Mundial (2006), que además se usa como estándar internacional para los sistemas de
clasificación de suelos. Esta misma reemplazó la Leyenda del Mapa de Suelos del
Mundo de FAO/UNESCO como estándar internacional. La WRB se inspira en gran
medida de los conceptos modernos de clasificación incluyendo la Taxonomía de
Suelos, la Leyenda Revisada de FAO/UNESCO del Mapa de Suelos del Mundo (FAO,
1988), entre otros.
De acuerdo al mapa del área de estudio, se presentan cinco tipos de suelos: cambisoles,
leptosoles, luvisoles, phaeozems y regosoles. Donde hay una importante
predominancia de dos tipos de suelos: los cambisoles y leptosoles. A continuación, se
describen los suelos dentro del área de estudio.
Tabla 6 Descripción de los suelos en el área de estudio
Clasificación Descripción
Cambisoles
Los Cambisoles combinan suelos con formación de por lo menos un
horizonte subsuperficial incipiente (joven). Según la taxonomía de suelos
de los Estados Unidos, reciben el nombre de inceptisoles.
Connotación: Poseen al menos un principio de diferenciación de horizontes
en el subsuelo evidentes por cambios en estructura, color, contenido de
arcilla y carbonatos.
Material parental: Materiales de textura media a fina derivados de un
amplio rango de rocas.
Desarrollo del perfil: Los Cambisoles se caracterizan por meteorización
ligera a moderada del material parental y por ausencia de cantidades
apreciables de arcilla iluvial, materia orgánica, compuestos de Al y/o Fe.
Manejo y uso: Los Cambisoles en su mayoría son buenos suelos agrícolas
y se usan intensivamente. Los Cambisoles más ácidos, aunque menos
fértiles, se usan para agricultura mixta y como tierras de pastoreo y
forestales.
Leptosoles
Los leptosoles son suelos muy someros sobre roca continua y suelos
demasiado gravillosos y/o pedregosos. Los leptosoles se encuentran en
todas las zonas climáticas.
Connotación: Suelos someros, finos
Material parental: Varios tipos de roca continua o de materiales no
consolidados con menos de 20% (en volumen) de tierra fina.
Desarrollo del perfil: Los Leptosoles tienen roca continua en o muy cerca
de la superficie o son extremadamente gravillosos.
Manejo y uso: Los Leptosoles son un recurso potencial para el pastoreo en
estación húmeda y tierra forestal.
Luvisoles
Material parental: Variedad de materiales no consolidados, como el till
glaciario, depósitos eólicos, aluviales y coluviales
Desarrollo del perfil: Diferenciación pedogenética del contenido de arcilla
con un bajo contenido en el suelo superficial y un contenido mayor en el
subsuelo sin lixiviación
Manejo y uso: La mayoría de los Luvisoles son suelos fértiles y apropiados
para un rango amplio de usos agrícolas.
Phaeozems
regiones forestales
Material parental: Materiales no consolidados, predominantemente
básicos, eólicos (loess), till glaciario y otros
Desarrollo del perfil: Un horizonte mólico (más fino y en muchos suelos
menos oscuro que en los Chernozems), principalmente sobre horizonte
subsuperficial cámbico o árgico.
Manejo y uso: Son suelos porosos, fértiles y son excelentes tierras agrícolas.
Regosoles
materiales no consolidados.
consolidado
Desarrollo del perfil: Sin horizontes de diagnóstico. El desarrollo del
perfil es mínimo como consecuencia de edad joven y/o lenta formación
del suelo, e.g. debido a la aridez.
Manejo y uso: Muchos Regosoles se usan para pastoreo extensivo.
Fuente: (IUSS Grupo de Trabajo WRB, 2007)
Figura 15 Mapa de clasificación del suelo (WRB)
Fuente: Elaboración propia
Mapa de capacidad de uso mayor de suelos
Figura 16 Mapa de capacidad de uso mayor de los suelos
Fuente: Elaboración propia
X-P2e (Asociación de protección de pastos, limitada erosión y calidad agrícola media):
- Tierras de Protección son aquellas que, por sus condiciones biológicas de fragilidad
ecosistémica y edáfica, no son aptas para el aprovechamiento maderable u otros usos
que alteren la cobertura vegetal o remuevan el suelo. Requieren de la aplicación de
prácticas moderadas de manejo de suelos y pastos, para evitar el deterioro del suelo y
mantener una producción sostenible.
- La calidad agrológica media en este grupo, con limitaciones y deficiencias más
intensas que la clase anterior para el crecimiento de pasturas naturales y cultivadas,
que permiten el desarrollo sostenible de una ganadería.
- Y tiene limitación por Topografía-riesgo de Erosión, el grado de pendiente de la
superficie del suelo influye regulando la distribución de las aguas de escorrentía; es
decir, determinan el drenaje externo de los suelos. Por consiguiente, los grados más
convenientes son determinados considerando especialmente la susceptibilidad de los
suelos a la erosión (MIDAGRI).
P1c-X (Tierra apta para pastos, limitación clima, calidad agrologica alta y tierras de
protección):
- La calidad agrícola alta agrupa tierras con la más alta calidad agrológica de este grupo,
con ciertas deficiencias o limitaciones para el crecimiento de pasturas naturales y
cultivadas, que permitan el desarrollo sostenible de una ganadería.
- Limitación por clima, este factor está íntimamente relacionado con las características
particulares de cada zona de vida o bioclima, tales como la ocurrencia de heladas o
bajas temperaturas, sequías prolongadas, deficiencias o excesos de…