Evaluación del potencial de carbono orgánico, pérdida de suelos y calidad de aguas de escorrentía en 5 sistemas de uso de suelo, en Andisoles de la cuenca alta del río Chinchiná-Caldas
Ilustraciones, mapas, gráficas
- Autores:
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad de Caldas
- Repositorio:
- Repositorio Institucional U. Caldas
- Idioma:
- eng
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- OAI Identifier:
- oai:repositorio.ucaldas.edu.co:ucaldas/19773
- Acceso en línea:
- https://repositorio.ucaldas.edu.co/handle/ucaldas/19773
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- Palabra clave:
- Erosión
Escorrentía
Calidad de aguas
Coberturas vegetales
Andisoles
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- openAccess
- License
- http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
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Evaluación del potencial de carbono orgánico, pérdida de suelos y calidad de aguas de escorrentía en 5 sistemas de uso de suelo, en Andisoles de la cuenca alta del río Chinchiná-CaldasErosiónEscorrentíaCalidad de aguasCoberturas vegetalesAndisolesSueloIlustraciones, mapas, gráficasLas coberturas vegetales influyen de manera directa sobre los fenómenos de potencial de carbono orgánico (CO), erosión del suelo, escorrentía y calidad de la misma, de manera positiva o negativa. El establecimiento de cultivos y ganadería en zonas poco aptas para tal uso, repercuten negativamente sobre la degradación de los suelos y la calidad de las aguas de escorrentía, convirtiéndose en amenaza para las fuentes hídricas. El objetivo de este trabajo fue evaluar el potencial de CO, pérdida de suelos y calidad de aguas de escorrentía en 5 sistemas de uso de suelo, en Andisoles de la cuenca alta del río Chinchiná-Caldas. Se evaluaron 5 coberturas vegetales (Papa, Pastos, Bosque, Ribera con revegetalización y Ribera con pastos) en la finca Santa Teresa ubicada en la vereda Frailes del municipio de Villamaría-Caldas, se empleó la metodología de parcelas experimentales de escorrentía implementando un diseño de bloques completamente al azar, compuesto por 5 tratamientos y 2 repeticiones. Para el logro de los objetivos se estimaron variables físicas, químicas y físico-químicas. La toma de muestras de suelo, agua y hojarasca se hizo cada 15 días durante 8 meses. Los análisis se realizaron en los laboratorios de física de suelos y de calidad de aguas de la Universidad de Caldas. Los resultados obtenidos indican que el sistema de Bosque, tuvo el mejor comportamiento, con pendiente de 133%, generó escorrentía promedio de 11133,78 l/ha; escorrentía que resulta poco contaminada, al evaluarla y clasificarla según los criterios de calidad para agua potable y para riego, este sistema presentó pérdida de suelos por erosión de 4,54 kg/ha y generó mayor aporte de materia orgánica (MO) u hojarasca, que se relaciona con el potencial de carbono orgánico en el suelo (COS). En comparación al tratamiento Pastos que con 66,18% de pendiente generó escorrentía promedio de 56467,9 l/ha, cumpliendo en menor referencia con los criterios en cuanto a calidad para agua potable; respecto al tratamiento Papa que en pendiente de 62,40% obtuvo pérdidas promedio de suelo por erosión de 189,80 kg/ha y casi nulo aporte de MO al suelo. El tratamiento de Ribera con revegetalización tuvo comportamiento similar al tratamiento Bosque, en cuanto a mayores aportes de MO, menor erosión del suelo y mejor calidad de las aguas escorrentía. Se concluye que el uso de suelo óptimo para implementar en la parte alta de la Cuenca del río Chinchiná es la conservación del Bosque y de la Revegetalización natural, sin embargo, la dinámica económica de la zona incluye cultivos de papa y ganadería que hacen que se replantee la manera en que se efectúan estas actividades y así disminuir el impacto de estas en el medio ambiente y la Cuenca.The vegetation cover directly influences organic carbon (OC) potential, soil erosion, runoff, and its quality, either positively or negatively. The establishment of crops and livestock in unsuitable areas has a detrimental impact on soil degradation and runoff water quality, posing a threat to water sources. The objective of this study was to assess OC potential, soil loss, and runoff water quality in five land use systems in Andisols in the upper Chinchiná River watershed, Caldas. Five vegetation covers (Potato, Pastures, Forest, Riparian with revegetation, and Riparian with pastures) were evaluated on the Santa Teresa farm located in the Frailes village of the Villamaría-Caldas municipality. The methodology of experimental runoff plots was used, employing a completely randomized block design with five treatments and two replications. To achieve the objectives, physical, chemical, and physicochemical variables were estimated. Soil, water, and litter samples were collected every 15 days over 8 months. The analyses were conducted in the soil physics and water quality laboratories at the University of Caldas. The results indicate that the Forest system exhibited the best performance, with a slope of 133%, generating an average runoff of 11,133.78 l/ha. The runoff was relatively uncontaminated when assessed and classified according to quality criteria for drinking water and irrigation. This system experienced soil erosion losses of 4.54 kg/ha and contributed more organic matter (OM) or litter, which is related to the organic carbon potential in the soil (OC). In comparison, the Pastures treatment, with a slope of 66.18%, generated an average runoff of 56,467.9 l/ha but fell short of the quality criteria for drinking water. The Potato treatment, with a slope of 62.40%, had average soil losses due to erosion of 189.80 kg/ha and almost no contribution of OM to the soil. The Riparian with revegetation treatment showed similar behavior to the Forest treatment, with higher OM contributions, less soil erosion, and better runoff water quality. In conclusion, the optimal land use for the upper Chinchiná River watershed is the conservation of Forest and natural revegetation. However, the economic dynamics of the area involve potato cultivation and livestock, which necessitates a reconsideration of how these activities are carried out to reduce their environmental impact on the watershed.1 INTRODUCCIÓN / 2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA / 2.1 Pregunta de investigación / 3 JUSTIFICACIÓN / 4 OBJETIVOS / 4.1 Objetivo general / 4.2 Objetivos Específicos / 5 HIPÓTESIS / 5.1 Hipótesis nula / 5.2 Hipótesis alternativa: / 6 MARCO REFERENCIAL / 6.1 MARCO TEÓRICO / 6.1.1 Generalidades de los suelos Andisoles / 6.1.2 Tipos de bosque y ecosistemas encontrados en la Cuenca del río Chinchiná13 6.1.3 Principales sistemas productivos en la Cuenca alta del río Chinchiná / 6.1.4 Cultivo de papa en la cuenca alta / 6.1.5 Ganadería en la cuenca alta / 6.1.6 Bosque presente en la cuenca alta / 6.1.7 Zonas de Ribera en la cuenca alta / 6.1.8 Parcela de escorrentía / 6.2 MARCO CONTEXTUAL / 6.2.1 Cuenca del río Chinchiná / 6.3 MARCO CONCEPTUAL / 6.3.1 Pendiente / 6.3.2 Erosión del suelo / 6.3.3 Carbono orgánico del suelo / 6.3.4 Escorrentía / 6.3.5 Calidad del agua / 6.3.6 pH / 6.3.7 Nitratos / 6.3.8 Amonios / 6.3.9 Fosfatos / 6.3.10 Conductividad eléctrica / 6.3.11 Sólidos suspendidos totales / 6.3.12 Turbidez / 6.3.13 Demanda Química de Oxígeno (DQO) / 6.3.14 Demanda Biológica de Oxígeno (DBO5) / 7 ASPECTOS METODOLÓGICOS / 7.1 Ubicación del área de estudio / 7.2 Sistemas de uso de suelo / 7.3 Variables evaluadas / 7.4 Descripción de las parcelas de escorrentía / 7.5 Metodologías de laboratorio / 7.5.1 Precauciones en la toma de muestras / 7.5.2 Componente suelo / 7.5.2.1 Determinación de la pérdida de suelo. / 7.5.2.1.1 Método / 7.5.2.1.2 Procedimiento de Análisis. / 7.5.2.1.3 Procesamiento de datos y cálculo de resultados. / 7.5.2.2 Determinación potencial de carbono orgánico. / 7.5.2.2.1 Método / 7.5.2.2.2 Procedimiento de análisis. / 7.5.2.2.3 Procesamiento de datos y cálculo de resultados. / 7.5.3 Componente agua (Propiedades químicas) / 7.5.3.1 Determinación de pH. / 7.5.3.1.1 Método / 7.5.3.1.2 Procedimiento de análisis. / 7.5.3.1.3 Procesamiento de datos y cálculo de resultados / 7.5.3.1.4 Parámetro de evaluación / 7.5.3.2 Determinación de Nitratos / 7.5.3.2.1 Método / 7.5.3.2.2 Procedimiento de análisis. / 7.5.3.2.3 Procesamiento de datos y cálculo de resultados. / 7.5.3.2.4 Parámetro de evaluación / 7.5.3.3 Determinación de Amonios / 7.5.3.3.1 Método / 7.5.3.3.2 Procedimiento de análisis. / 7.5.3.3.3 Procesamiento de datos y cálculo de resultados. / 7.5.3.3.4 Parámetro de evaluación / 7.5.3.4 Determinación de Fosfatos / 7.5.3.4.1 Método / 7.5.3.4.2 Procedimiento de análisis. / 7.5.3.4.3 Procesamiento de datos y cálculo de resultados. / 7.5.3.4.4 Parámetro de evaluación / 7.5.3.5 Determinación de conductividad eléctrica. / 7.5.3.5.1 Método / 7.5.3.5.2 Procedimiento de análisis. / 7.5.3.5.3 Procesamiento de datos y cálculo de resultados. / 7.5.3.5.4 Parámetro de evaluación / 7.5.4 Componente agua (Propiedades físicas) / 7.5.4.1 Determinación sólidos suspendidos totales / 7.5.4.1.1 Método / 7.5.4.1.2 Procedimiento de Análisis. / 7.5.4.1.3 Parámetro de evaluación / 7.5.4.2 Determinación Turbidez del agua / 7.5.4.2.1 Método / 7.5.4.2.2 Procedimiento de Análisis. / 7.5.4.2.3 Procesamiento de datos y cálculo de resultados. / 7.5.4.2.4 Parámetro de evaluación / 7.5.5 Componente agua (Propiedades físico-químicas) / 7.5.5.1 DQO (Demanda química de oxigeno). / 7.5.5.1.1 Método / 7.5.5.1.2 Procedimiento de Análisis. / 7.5.5.1.3 Procesamiento de datos y cálculo de resultados / 7.5.5.1.4 Parámetro de evaluación / 7.5.5.2 Demanda biológica de oxigeno (DBO5) / 7.5.5.2.1 Método / 7.5.5.2.2 Procedimiento de análisis. / 7.5.5.2.3 Procesamiento de datos y cálculo de resultados / 7.5.5.2.4 Parámetro de evaluación / 8 RESULTADOS Y DISCUSIÓN / 8.1 Escorrentía y pendiente / 8.2 Erosión y pendiente / 8.3 Escorrentía y erosión / 8.4 pH del agua de escorrentía / 8.5 Nitratos (NO3-) y Amonios (NH4+) en el agua de escorrentía / 8.5.1 Nitratos (NO3-) / 8.5.2 Amonios (NH4+) / 8.6 Fosfatos (PO4 3- ) en el agua de escorrentía / 8.7 Conductividad eléctrica (dS/m) del agua de escorrentía / 8.8 Turbidez del agua de escorrentía / 8.9 Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) y Demanda Química de Oxigeno (DQO) 70 8.9.1 Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) / 8.9.2 Demanda Química de Oxígeno (DQO) / 8.10 Sólidos suspendidos totales / 8.11 Potencial de carbono orgánico / 9 ANÁLISIS DE RESULTADOS / 9.1 Análisis de los parámetros establecidos para evaluar calidad de aguas de escorrentía en los diferentes usos de suelo / 9.2 Análisis de los parámetros establecidos para evaluar la Erosión y el Potencial de carbono orgánico del suelo / 10 CONCLUSIONESUniversitarioIngeniero(a) Agronómico(a)Física de suelosFacultad de Ciencias AgropecuariasManizalesIngeniería AgronómicaMONTOYA SALAZAR, JUAN CARLOSGIPPA: Producción Agropecuaria (Categoría A1)García Hernández, Juan David2024-01-30T21:43:19Z2024-01-30T21:43:19Z2024-01-30Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85application/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttps://repositorio.ucaldas.edu.co/handle/ucaldas/19773Universidad de CaldasRepositorio Institucional Universidad de Caldashttps://repositorio.ucaldas.edu.co/engspaAcevedo, J. 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