UNIVERSIDAD UTE

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E

INDUSTRIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y MANEJO

DE RIESGOS NATURALES

INFLUENCIA DEL USO DEL SUELO EN LA INFILTRACIÓN

DEL AGUA DE LA MICROCUENCA ALTA DEL RÍO SÁBALO,

VALLE HERMOSO

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE

INGENIERA AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES

Autora

JHADY MISHELLE GAIBOR FREIRE

Director

ING. RICARDO PAÚL GONZÁLEZ DÁVILA, MC.

Santo Domingo, agosto 2019

© Universidad UTE. 2019

Reservados todos los derechos de reproducción

FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO

TRABAJO DE TITULACIÓN

DATOS DE CONTACTO

CÉDULA DE IDENTIDAD: 0804480465

APELLIDO Y NOMBRES: Gaibor Freire Jhady Mishelle

DIRECCIÓN: La Unión-Calle Luis Vargas Torres y

Loja

EMAIL: mishelle22g@gmail.com

TELÉFONO FIJO: 06 2749 975

TELÉFONO MOVIL: 0992047783

DATOS DE LA OBRA

TÍTULO: Influencia del uso del suelo en la

infiltración del agua de la microcuenca

alta del río Sábalo, Valle Hermoso.

AUTOR O AUTORES: Gaibor Freire Jhady Mishelle

FECHA DE ENTREGA DEL

PROYECTO DE TITULACIÓN: 5 de Agosto de 2019

DIRECTOR DEL PROYECTO DE

TITULACIÓN:

Ing. Ricardo Paúl González Dávila,

MC.

PROGRAMA PREGRADO X POSGRADO

TÍTULO POR EL QUE OPTA: Ingeniera Ambiental y Manejo de

Riesgos Naturales

RESUMEN: El presente trabajo tuvo como objetivo

analizar la capacidad de infiltración del

agua en el suelo según el uso actual,

mediante el método del cilindro

infiltrómetro. Con la información

obtenida se realizó una propuesta de

gestión sostenible. Las pruebas de

infiltración del agua se realizaron en los

cultivos de Cacao, pastizal, palmito y

bosque. Los resultados determinaron

que el pastizal tiene una capacidad de

infiltración de 69,68 L/m2/h, cacao

104,79 L/m2/h, palmito 104,79 L/m2/h y

bosque con 87,32 L/m2/h. Además, se

analizaron las propiedades físicas del

suelo como textura, porosidad,

humedad del suelo, densidad aparente

y real. En el estudio se encontró que los

suelos en el pastizal eran Arenosos

francos y en cacao, palmito y bosque

franco arenoso. La porosidad en

pastizal fue 62,50 %, cacao 65,77 %,

palmito 66,54 % y bosque 67,29 %

(valor más alto). La humedad del suelo

en pastizal con 58,19%, cacao 59,65 %,

palmito 59,59 % y bosque con 65,05 %.

De acuerdo a la densidad aparente, el

valor más alto en pastizal 0,99 t m3,

seguido del cacao con 0,90 t m3, en

palmito con 0,89 t m3 y en bosque

siendo el valor más bajo de 0,87 t m3, el

cual varía según el grado de

compactación, en densidad real el valor

alto dio en palmito y bosque con 2,66 t

m3, en pastizal con 2,64 t m3 y cacao

2,62 t m3, el cual los valores superiores

de Dr de 2,65 g cm3 tienen un elevado

contenido de Fe y materia orgánica.

Con el trabajo se determinó que la

densidad aparente influye la infiltración

del agua. La propuesta tecnológica se

planteó el manejo sostenible de la

microcuenca alta del rio Sábalo,

desarrollo socio-productivo,

rehabilitación y protección, y el

fortalecimiento de la gestión

comunitaria.

PALABRAS CLAVES: Cilindro infiltrómetro, infiltración,

microcuenca, propiedades físicas del

suelo.

Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulación en el Repositorio

Digital de la Institución.

f

JHADY MISHELLE GAIBOR FREIRE

C.I. 0804480465

DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN

Yo, GAIBOR FREIRE JHADY MISHELLE, C.I. 0804480465 autora del trabajo

de titulación: Influencia del uso del suelo en la infiltración del agua de la

microcuenca alta del Río Sábalo, Valle Hermoso, previo a la obtención del

título de INGENIERA AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES

en la Universidad UTE.

1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las

Instituciones de Educación Superior, de conformidad con el Artículo 144

de la Ley Orgánica de Educación Superior, de entregar a la SENESCYT

en formato digital una copia del referido trabajo de titulación de grado para

que sea integrado al Sistema Nacional de información de la Educación

Superior del Ecuador para su difusión pública respetando los derechos de

autor.

2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad UTE a tener una copia del

referido trabajo de titulación de grado con el propósito de generar un

Repositorio que democratice la información, respetando las políticas de

propiedad intelectual vigentes.

Santo Domingo, 5 de agosto del 2019

f.

GAIBOR FREIRE JHADY MISHELLE

C.I. 0804480465

CERTIFICACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de tutor, certifico que el presente trabajo de titulación que lleva

por título Influencia del uso del suelo en la infiltración del agua de la

microcuenca alta del Río Sábalo, Valle Hermoso, para aspirar al título de

INGENIERA AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES fue

desarrollado por GAIBOR FREIRE JHADY MISHELLE, bajo mi dirección y

supervisión, en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias; y que

dicho trabajo cumple con las condiciones requeridas para ser sometido a las

evaluación respectiva de acuerdo a la normativa interna de la Universidad

UTE.

Ing. Ricardo Paúl González Dávila, MC.

DIRECTOR DEL TRABAJO

C.I. 1103586762

DEDICATORIA

Dedico mi trabajo de titulación a Dios y a la Virgen María, por ser mi soporte

y fortaleza durante estos cinco años de estudio.

De igual manera dedico con mucho amor a mis bellos padres William y

Marisol, y a mis hermanos, por ser ese pilar fundamental en mi vida, dándome

su cariño y apoyo día a día, para cumplir con esta meta.

A mis abuelitos Samuel Freire, Lilia Mateus y María Odalia Núñez, por darme

su afecto, esa paz y sus consejos, que me impulsaron a ser mejor cada día.

Y a mi abuelito Victor Hugo Gaibor y a mi bisabuelita Mariana Verdezoto que

desde el cielo están intercediendo por mí.

Y a mis demás familiares por estar pendientes de mí en este proceso.

AGRADECIMIENTO

Gracias a Dios y a la Virgen María por ayudarme a lograr esta meta, sin su

ayuda nada de esto hubiera sido posible.

Y mi eterno agradecimiento a mis papás por su gran sacrificio, amor, paciencia

y darme esa fortaleza en los momentos más difíciles en mi carrera

universitaria.

A mi abuelita María Odalia Núñez, por darme su apoyo económico cuando

más lo necesite y por todo el amor que me ha brindado.

A mis hermanos Kevin y William, por darme ese ánimo para seguir adelante.

Mis más sinceros agradecimientos a mi tutor de tesis Ing. Paúl González, por

ayudarme con el tema de tesis, por brindarme todas sus enseñanzas, su

paciencia y toda su entrega para que todo salga bien, además a mis

compañeros y amigos por acolitarme en todo momento y por las experiencias

vividas en estos cinco años de estudios.

Los llevo en el corazón siempre. Dios los bendiga.

i

ÍNDICE DE CONTENIDOS

PÁGINA

RESUMEN ..................................................................................................... 1

1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................... 2

1.1. MARCO TEÓRICO ........................................................................ 3

1.1.1. INFILTRACIÓN ........................................................................... 3

1.2. TASA DE INFILTRACIÓN ............................................................. 4

1.2.1. VELOCIDAD DE INFILTRACIÓN ............................................... 5

1.2.2. FACTORES QUE AFECTAN LA INFILTRACIÓN ....................... 6

1.2.3. INFILTRÓMETRO DE CILINDRO ............................................... 7

1.2.4. PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO ...................................... 8

1.2.4.1. Textura del suelo .................................................................... 8

1.2.4.2. Porosidad ............................................................................... 9

1.2.4.3. Densidad del suelo ............................................................... 10

1.2.4.4. Densidad real (Dr) ................................................................ 10

1.2.4.5. Humedad del suelo ............................................................... 10

2. METODOLOGÍA ...................................................................................... 12

2.1. LOCALIZACIÓN .......................................................................... 12

2.2. MATERIALES .............................................................................. 14

2.3. MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN ............................................... 14

2.3.1. INSTALACIÓN DE LOS CILINDROS ....................................... 14

2.3.2. LLENADO DE LOS CILINDROS ............................................... 14

2.3.3. LECTURAS DE LA INFILTRACIÓN .......................................... 15

2.3.4. ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO ..... 15

2.3.5. TEXTURA DEL SUELO ............................................................ 15

2.3.6. MÉTODO DEL CILINDRO KOPECKY ...................................... 16

2.3.7 MÉTODO DEL PICNÓMETRO ................................................ 17

2.3.8 POROSIDAD ............................................................................ 17

2.3.9 HUMEDAD DEL SUELO .......................................................... 17

3. RESULTADOS ........................................................................................ 19

3.1. RESULTADOS DE LA CAPACIDAD DE INFILTRACIÓN EN LOS

DIFERENTES USOS DE SUELOS ............................................. 19

3.2. TEXTURA DEL SUELO ............................................................... 21

3.3. INFLUENCIA DE LA DENSIDAD APARENTE (Da) EN LA

INFILTRACIÓN SEGÚN LOS USOS DEL SUELO ..................... 22

3.4. DENSIDAD REAL ........................................................................ 23

3.5. POROSIDAD ............................................................................... 24

3.6. HUMEDAD DEL SUELO ............................................................. 24

3.7. PROPUESTA DE GESTIÓN SOSTENIBLE ................................ 25

3.7.1. PROGRAMAS OPERATIVOS .................................................. 25

3.7.2. MANEJO SOSTENIBLE DE LA MICROCUENCA .................... 25

ii

3.7.2.1. Manejo de la erosión hídrica de la microcuenca ................... 25

3.7.2.2. Plan de Monitoreo de la calidad y cantidad de agua en la

microcuenca alta del río Sábalo............................................ 25

3.7.3. DESARROLLO SOCIO-PRODUCTIVO DE LA MICROCUENCA

ALTA…………… ....................................................................... 26

3.7.3.1. Fomento silvopastoril en el área ganadera de la microcuenca

alta del río Sábalo ................................................................. 26

3.7.4. REHABILITACIÓN Y PROTECCIÓN DE LA MICROCUENCA 26

3.7.4.1. Establecimiento de Áreas de Vegetación ............................. 26

3.7.5. FORTALECIMIENTO DE LA GESTIÓN COMUNITARIA ......... 26

3.7.5.1. Capacitación Ambiental para los diferentes actores del área

de influencia de la microcuenca alta del río Sábalo. ............. 26

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................... 27

4.1. CONCLUSIONES ........................................................................ 27

4.2. RECOMENDACIONES ............................................................... 27

BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................... 28

ANEXOS ...................................................................................................... 31

iii

ÍNDICE DE TABLAS

PÁGINA

Tabla 1. Valores promedio de infiltración ................................................ 6

Tabla 2. Datos geográficos parroquia Valle Hermoso .......................... 12

Tabla 3. Coordenadas del uso del suelo .............................................. 13

Tabla 4. Textura del suelo en los diferentes usos del suelo de la

microcuenca alta del río Sábalo .............................................. 22

iv

ÍNDICE DE FIGURAS

PÁGINA

Figura 1. Infiltración en el suelo ............................................................... 4

Figura 2. Desarrollo de la Tasa de infiltración .......................................... 5

Figura 3. Infiltrómetro Muntz .................................................................... 8

Figura 4. Triangulo textural según la clasificación del USDA ................... 9

Figura 5. Localización de la parte alta de las microcuencas del río Sábalo

................................................................................................ 13

Figura 6. Ubicación de los puntos de muestreo ..................................... 14

Figura 7. Curva de infiltración en el suelo del pastizal de la parte alta de la

microcuenca del río Sábalo .................................................... 19

Figura 8. Curva de infiltración en el suelo del cacao de la parte alta de la

microcuenca del río Sábalo .................................................... 20

Figura 9. Curva de infiltración en palmito ............................................... 20

Figura 10. Curva de infiltración en bosque .............................................. 21

Figura 11. Resultados de los litros infiltrados y densidad aparente ......... 23

Figura 12. Resultados de la densidad real en los diferentes usos del suelo

................................................................................................ 23

Figura 13. Resultados de la porosidad en los diferentes usos del suelo . 24

Figura 14. Porcentaje de humedad en los suelos de la parte alta de la

microcuenca del río Sábalo. ................................................... 25

v

ÍNDICE DE ANEXOS

PÀGINA

ANEXO 1. PREPARACIÓN DEL TERRENO, UBICACIÓN Y NIVELADO DE

CILINDROS INFILTRÓMETROS ............................................ 31

ANEXO 2. SATURACIÓN DEL SUELO (ANILLO EXTERNO) Y LLENADO

DEL CILINDRO INFILTRÓMETRO INTERNO ....................... 31

ANEXO 3. PESO DE CÁPSULA: TARADA, CON SUELO HÚMEDO Y EN

LA ESTUFA, PARA DETERMINAR LA HUMEDAD DEL SUELO

................................................................................................ 32

ANEXO 4. ENFRIADO Y PESADO DE CÁPSULAS CON SUELO SECO ...

................................................................................................ 32

ANEXO 5. DETERMINACIÓN DE LA TEXTURA DEL SUELO (MÉTODO

DE BOUYOUCOS) ................................................................. 33

ANEXO 6. SECADO DE CILINDROS COPECKY PARA LA

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD APARENTE ............... 33

ANEXO 7. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD REAL DEL SUELO:

TAMIZADO, PESO MUESTRA PARA ANÁLISIS, PESO FIOLA

VACÍA Y CON SUELO ............................................................ 34

1

RESUMEN

El presente trabajo tuvo como objetivo analizar la capacidad de infiltración del

agua en el suelo según el uso actual, mediante el método del cilindro

infiltrómetro. Con la información obtenida se realizó una propuesta de gestión

sostenible. Las pruebas de infiltración del agua se realizaron en los cultivos

de Cacao, pastizal, palmito y bosque. Los resultados determinaron que el

pastizal tiene una capacidad de infiltración de 69,68 L/m2/h, cacao 104,79

L/m2/h, palmito 104,79 L/m2/h y bosque con 87,32 L/m2/h. Además, se

analizaron las propiedades físicas del suelo como textura, porosidad,

humedad del suelo, densidad aparente y real. En el estudio se encontró que

los suelos en el pastizal eran Arenosos francos y en cacao, palmito y bosque

franco arenoso. La porosidad en pastizal fue 62,50 %, cacao 65,77 %, palmito

66,54 % y bosque 67,29 % (valor más alto). La humedad del suelo en pastizal

con 58,19%, cacao 59,65 %, palmito 59,59 % y bosque con 65,05 %. De

acuerdo a la densidad aparente, el valor más alto en pastizal 0,99 t m3,

seguido del cacao con 0,90 t m3, en palmito con 0,89 t m3 y en bosque siendo

el valor más bajo de 0,87 t m3, el cual varía según el grado de compactación,

en densidad real el valor alto dio en palmito y bosque con 2,66 t m3, en pastizal

con 2,64 t m3 y cacao 2,62 t m3, el cual los valores superiores de Dr de 2,65 g

cm3 tienen un elevado contenido de Fe y materia orgánica. Con el trabajo se

determinó que la densidad aparente influye la infiltración del agua. La

propuesta tecnológica se planteó el manejo sostenible de la microcuenca alta

del rio Sábalo, desarrollo socio-productivo, rehabilitación y protección, y el

fortalecimiento de la gestión comunitaria.

Palabras Clave: Cilindro infiltrómetro, infiltración, microcuenca, propiedades

físicas del suelo.

1. INTRODUCCIÓN

2

1. INTRODUCCIÓN El agua está en el centro del desarrollo sostenible y resulta fundamental para

el desarrollo socio-económico, unos ecosistemas saludables y la

supervivencia humana. El agua resulta vital a la hora de reducir la carga

mundial de enfermedades y para mejorar la salud, el bienestar y la

productividad de las poblaciones así como para la producción y la

preservación de una serie de beneficios y servicios de los que gozan las

personas (ONU-DAES, 2014). La problemática que presenta esta área es la

disminución de la calidad y cantidad del agua en el río Sábalo, donde el GAD

Municipal del cantón La Concordia capta para potabilización y distribución del

líquido vital en la ciudad (La Concordia) y los habitantes se proveen del mismo

para sus actividades cotidianas. La disminución del caudal en el cuerpo

hídrico de estudio se puede atribuir a las características físico-naturales y

principalmente a las actividades de uso antropogénico del suelo (cultivos,

ganadería, zonas de conservación) que se realizan sin atender directrices de

planificación que permitan el aprovechamiento ordenado de los recursos

naturales (Salas, 2014).

Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la

Agricultura (FAO, 2016), uno de los factores que provocan los problemas

ambientales en todo el mundo es la deforestación debido al avance de la

frontera agrícola, en América Latina entre el periodo 2000-2010, la agricultura

comercial fue la principal causante de la deforestación, puesto que generó

aproximadamente el 70% de la tala de los bosques, situación que provoca la

pérdida de la calidad del agua.

El proceso de infiltración es un componente fundamental del ciclo hidrológico

que se define como la entrada de agua hacia abajo, en la totalidad o parte del

suelo, interviniendo para ello factores como: textura, presencia de costras,

compactación, estructura, contenido de humedad, contenido de materia

orgánica, tipo de cobertura vegetal, densidad aparente, presencia de grietas

y porosidad, y cuyo uso de tierras por las actividades antrópicas modifica

positiva o negativamente estos factores haciendo que la infiltración varíe y

produzca impactos sobre la hidrología de la cuenca (Gómez et al., 2014).

La curva de infiltración del agua, determina la cantidad de agua de

escurrimiento superficial y con ello el peligro de erosión hídrica, debido a las

altas tasas de pluviosidad de la zona, así como la pérdida del caudal de las

vertientes, causada por la baja infiltración del agua en el suelo al producirse

escorrentía. Además, el proceso de infiltración es de gran importancia práctica

dado que su velocidad determina generalmente la cantidad de agua de que

se almacena en los poros del suelo (Alvarado, 2016).

3

En este sentido, la presente propuesta tecnológica tiene como finalidad

determinar la velocidad de infiltración del agua en suelo, para la estimación de

los recursos hídricos, las crecidas e inundaciones y, por tanto, para el

aprovechamiento de aguas y suelos, y la planificación del territorio.

Por lo antes mencionado, el presente trabajo de investigación tuvo como

objetivo general: Analizar la capacidad de infiltración del agua en los

diferentes usos de suelos, mediante el método del cilindro infiltrómetro, para

establecer una propuesta de gestión sostenible de los suelos de la

microcuenca alta del río Sábalo a través de los siguientes objetivos

específicos:

• Definir la curva de infiltración en los suelos de la microcuenca alta del

río Sábalo, según su uso actual.

• Determinar las propiedades físicas: textura, porosidad, humedad del

suelo, densidad aparente y real.

• Establecer una propuesta de gestión sostenible de los suelos de la

microcuenca alta del río Sábalo.

1.1. MARCO TEÓRICO

1.1.1. INFILTRACIÓN

La infiltración es el movimiento del agua de la superficie hacia el interior del

suelo. La infiltración es un proceso de gran importancia económica, en vista

por el ingeniero como un proceso de perdida y por el agricultor como una

ganancia. Del agua infiltrada se proveen casi todas las plantas terrestres y

muchos animales; alimenta el agua subterránea y a la vez a la mayoría de las

corrientes en el período de estiaje; reduce las inundaciones y la erosión del

suelo (Maderey Rascón & Jiménez Román, 2005, pág. 57).

A medida que el agua se infiltra desde la superficie de la tierra, las capas

superiores del suelo se van humedeciendo de arriba hacia abajo, alterando

gradualmente su humedad. En cuanto al aporte de agua, el perfil de humedad

tiende a la saturación en toda la profundidad, siendo la superficie el primer

nivel a saturar. Normalmente la infiltración proveniente de precipitaciones

naturales no es capaz de saturar todo el suelo, sólo satura las capas más

cercanas a la superficie, conformando un perfil típico donde el valor de

humedad decrece con la profundidad.

4

Figura 1. Infiltración en el suelo

(González A. , 2015)

En el proceso de infiltración se pueden distinguir tres fases:

• Intercambio

Se presenta en la parte superior del suelo, donde el agua puede retornar a la

atmósfera por medio de la evaporación debido al movimiento capilar o por

medio de la transpiración de las plantas.

• Transmisión

Ocurre cuando la acción de la gravedad supera la capilaridad y obliga al agua

a deslizarse verticalmente hasta encontrar una capa impermeable.

• Circulación

Se presenta cuando el agua se acumula en el subsuelo debido a la presencia

de una capa impermeable y empieza a circular por la acción de la gravedad,

obedeciendo las leyes del escurrimiento subterráneo.

1.2. TASA DE INFILTRACIÓN Según Duque (2009), la tasa de infiltración también llamada como capacidad

de infiltración de un suelo, es la máxima cantidad de agua de lluvia que el

mismo puede absorber en la unidad de tiempo y en condiciones previamente

definidas. Ciertamente, la relación entre la intensidad de la lluvia y la

capacidad de infiltración es la que establece la cantidad de agua que penetra

en el suelo y la que por escorrentía directa alimenta los cauces de las

corrientes superficiales.

El tiempo que transcurra hasta alcanzarse las condiciones finales de

saturación dependerá de la humedad previa, la textura y la estructura del

suelo, el espesor del horizonte por el que discurre el agua, y la altura del agua

en el anillo interior.

5

En la determinación de la tasa de infiltración, el grado de saturación con la

que cuente el suelo al momento de realizar el trabajo es de vital importancia

ya que esta influye en la misma, un suelo seco infiltra con mayor rapidez,

mientras que en un suelo húmedo disminuye su velocidad y si éste se

encuentra saturado su velocidad será lenta.

Figura 2. Desarrollo de la Tasa de infiltración

(Ibañez et al., 2010)

1.2.1. VELOCIDAD DE INFILTRACIÓN La capacidad que tiene un suelo para absorber agua se la mide a través de la

velocidad de infiltración. La velocidad de penetración se hace cada vez más

rápida, cuando el suelo no está humedecido, pero si el aporte de agua es

permanente llega un momento en que la velocidad es constante, a ésta se la

denomina velocidad de infiltración (Duque, 2009).

Se expresa en cm/hora o en cm/min. La velocidad de infiltración depende de

muchos factores entre ellos:

• La lámina de riego o de lluvia

• La temperatura del agua o del suelo

• La estructura

• La compactación

• La textura

• El contenido de humedad del suelo

• La estratificación

• La agregación

• La actividad microbiana

Valores promedios de capacidad de infiltración para distintos tipos de suelos:

6

Tabla 1. Valores promedio de infiltración

Tipo de suelo Capacidad de

Infiltración (mm/h)

Arena 50

Limo arenoso 25

Limo arcilloso 12

(Pulache, 2017)

1.2.2. FACTORES QUE AFECTAN LA INFILTRACIÓN Para que exista infiltración en el suelo hay que tomar en cuenta muchos

factores entre los cuales son:

• Tipo de suelo

La tasa de infiltración es directamente proporcional a las características del

suelo, es decir entre mayor sea la porosidad, el tamaño de las partículas y el

estado de fisuramiento del suelo, mayor será la capacidad de infiltración.

• Temperatura

Las temperaturas bajas dificultan la infiltración

• Grado de humedad del suelo

La tasa de infiltración tiene una relación inversamente proporcional a la

humedad del suelo, un suelo húmedo tiene una menor capacidad de

infiltración que un suelo seco.

• Cubierta Vegetal

La tasa de infiltración obedece al tipo de cubierta vegetal, si ésta es natural la

capacidad de infiltración aumenta, si la cubierta es cultivada la tasa de

infiltración depende del tratamiento que se le dé (Agricultura, 2016).

• Acción del hombre y los animales

Si el suelo no ha sufrido ninguna acción (suelo virgen) ya sea por parte del

hombre o de los animales, el suelo tiene una mayor cantidad de materia

orgánica y tamaño de poros, esto favorece a la infiltración, si el suelo está

sometido a muchas acciones ya sean de animales o del hombre, el suelo se

llega a compactar y disminuye la capacidad de infiltración.

7

• Presencia de sustancias coloidales

Las sustancias coloidales están presentes en casi todos los tipos de suelo. La

deshidratación de los coloides disminuye su tamaño y aumenta el espacio

para que pueda infiltrar el agua.

• Acción de la precipitación sobre el suelo

La acción de la lluvia en el suelo puede modificar las características de éste.

El choque de la precipitación hace que se compacte el suelo, así mismo la

porosidad puede disminuir debido a que el agua trae consigo materiales muy

finos, también afecta a la humedad de la superficie del suelo, saturando los

horizontes más próximos a la misma, esto aumenta la resistencia a la

penetración del agua y actúa sobre las sustancias coloidales.

1.2.3. INFILTRÓMETRO DE CILINDRO Existen dos tipos de infiltrómetros de cilindro, uno compuesto por un solo

cilindro, se conoce como infiltrómetro de cilindro simple; y otro compuesto por

dos y denominado infiltrómetro de doble anillo o método de Muntz.

El método que se utilizó es el de Muntz, el cual consiste en dos superficies

cilíndricas abiertas por las dos bases y unidas entre sí para mantenerse

concéntricas en el terreno a una profundidad de unos 10 cm. Se añade una

cantidad conocida de agua hasta que cubra suficientemente la punta de una

varilla de medición situada en posición vertical en el área comprendida por el

cilindro interior y entre los dos cilindros, de manera que se mantiene la misma

lámina de agua en ambas superficies. La misión del cilindro exterior es,

únicamente impedir la expansión lateral del agua infiltrada a través del área

que limita el cilindro interior, de tal forma que las medidas se correspondan

con seguridad al flujo vertical. Al cabo de un cierto tiempo, que debe medirse,

la lámina de agua va disminuyendo hasta enrasar la punta de la varilla, de

manera que se repite la adición de una cantidad conocida de agua. A partir de

la medición de los tiempos de infiltración del agua añadida, se deduce la

capacidad de infiltración de un terreno (Ruiz Romera & Martínez Santos, s.f.,

pág. 9).

8

Figura 3. Infiltrómetro Muntz

(Ruiz Romera & Martínez Santos, s.f., pág. 9)

1.2.4. PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO Las propiedades físicas de los suelos, determinan en gran medida, la

capacidad de muchos de los usos a los que el hombre los sujeta. La condición

física de un suelo, determina, la rigidez y la fuerza de sostenimiento, la

facilidad para la penetración de las raíces, la aireación, la capacidad de

drenaje y de almacenamiento de agua, la plasticidad, y la retención de

nutrientes (Rucks et al., 2004).

1.2.4.1. Textura del suelo Se refiere a la proporción de los componentes inorgánicos del suelo, arena,

limo y arcilla. Esta propiedad influye en la fertilidad y la capacidad de retención

de agua, aireación y contenido de materia orgánica (FAO, 2016). Se considera

que un suelo presenta buena textura cuando, la proporción de los elementos

que los constituyen, aportan a la planta la posibilidad de ser un soporte que

permita un buen desarrollo radicular y brinde un adecuado nivel de nutrientes

(Crosara, s.f.).

9

La textura además afecta la dinámica de adhesión y cohesión entre las

partículas del suelo, la resistencia a la atracción del suelo. Por tanto, es cada

vez más común para grandes emprendimientos agrícolas que se determine la

variabilidad y la textura como una función de esta característica que define el

manejo del suelo y cultivos.

Las relaciones de las proporciones de arena, limo y arcilla, dan como

resultados las clases texturales de los suelos y para resultado de esta

investigación, se realizó el método de Bouyoucos y que se basa en la Ley de

Stokes, explicado por Klein, (2008).

Figura 4. Triangulo textural según la clasificación del USDA

(Fuentes, 2011)

1.2.4.2. Porosidad Según (FAO, 2016), el espacio poroso del suelo se describe al porcentaje del

volumen del suelo no ocupado por sólidos y está compuesto por 50 %

materiales sólidos y 50 % de espacio poroso, en que agua, nutrientes, aire y

gases pueden circular.

La tasa de movimiento del agua y del aire a través del suelo es determinada,

en gran medida, por el tamaño de los poros. Los macroporos proporcionan

una rápida percolación del agua y el movimiento del aire, en cantidad que los

microporos dificultan el movimiento del aire y retienen gran cantidad de agua

por capilaridad; por consiguiente, los microporos son muy importantes en lo

que se describe a la retención del agua en el suelo, y los macroporos son de

gran valor en lo que se representa a la aireación y al drenaje interno del suelo.

10

1.2.4.3. Densidad del suelo Es la relación entre el volumen de sólidos del suelo y su masa (Escobar &

Duque, 2016), se maneja como indicador de calidad del suelo, con la que se

puede establecer alteraciones producidas por las actividades antrópicas como

uso de arado, maquinaria pesada, cultivos. De esta manera la Da puede

indicar el grado de compactación del suelo y las limitaciones para el

crecimiento de raíces. De forma indirecta, interviene en el ritmo de infiltración

de los suelos, y por ello, en la erosionabilidad de los mismos (Millares, 2006).

El valor crítico varía según la textura del suelo y para textura arcillosa el valor

crítico de crecimiento radicular es 1,45 mg/cm3; mientras que, en suelos

arenoso el valor crítico es 1,75 mg/cm3 (García, 2016).

A mayor profundidad de suelo, la Ds es similar a suelos con cero labranza y

cuando la Ds aumenta, se reduce la porosidad total y la infiltración, e

incrementa la resistencia mecánica a la penetración, el cual afecta la calidad

física del suelo (Jakelaitis et al., 2008).

1.2.4.4. Densidad real (Dr) La Densidad real se enuncia como la relación entre el peso y volumen del

suelo en su fase sólida, resulta constante debido a que es denominada por la

mineralogía y composición química de la fase solida del suelo. En suelos

arcillosos los valores indicativos de densidad real (Dr) es de 2,08 g cm-3 y 2,09

g cm-3 (Flores & Zanor, 2015).

Según Solís (2006), en los suelos el valor de la densidad real regularmente

varía entre 2,4 y 2,75 g cm-3. Si en el suelo hay presencia de minerales

pesados el valor de densidad real puede exceder 2,75 g cm-3. Si hay mucha

materia orgánica o existe alguna influencia por materiales volcánicos puede

descender hasta 1,90 g cm-3 o valores menores, y cuando la densidad real

(Dr) aumenta, la capacidad de aireación se reduce significativamente (Vargas

et al., 2008).

Según Rodríguez (2010), los principales minerales formadores de rocas, en

los minerales de arcilla presentan valores de densidad real (Dr) entre 2 g cm3

y 2,6 g cm3, el cuarzo 2,65 g cm3, ópalo 2,56 g cm3 a 2,58 g cm3, la moscovita

2,83 g cm3, caolinita 2,60 g cm3 y la montmorillonita 2,50 g cm3.

1.2.4.5. Humedad del suelo Según (Delgadillo & Alcalá, 2010), la humedad del suelo influye en muchas

propiedades físicas, tales como la densidad aparente, espacio poroso,

compactación, penetrabilidad, resistencia al corte, consistencia, succión total

11

de agua y color del suelo. La humedad del suelo es muy dinámica y depende

del clima, vegetación, profundidad del suelo, y de las características y

condiciones físicas del perfil. Se deduce por humedad del suelo al contenido

de agua del suelo que es expresado como una relación entre la masa de agua

contenida en una muestra de suelo y la masa seca de la muestra de suelo o

el volumen original de la muestra.

Sin una adecuada humedad del suelo, las plantas rápidamente se marchitan

y mueren. Así, el mantener suficiente humedad en el suelo es una parte crucial

del manejo del agroecosistema.

El manejo de la humedad del suelo no se trata sencillamente de tener

adecuadas entradas de agua en el suelo por la precipitación o el riego. La

humedad del suelo es parte de la ecología del suelo y de todo el

agroecosistema. No solo la retención y disponibilidad del agua es afectada por

numerosos componentes, sino que, el agua misma tiene muchas funciones.

Esta transporta nutrimentos solubles, afecta la temperatura y la aireación del

suelo, e influye en los procesos bióticos del suelo (Gliessman, 2002).

2. METODOLOGÍA

12

2. METODOLOGÍA

2.1. LOCALIZACIÓN Esta propuesta tecnológica se llevó a cabo en la parroquia rural de Valle

Hermoso ubicado a 25 kilómetros de la ciudad de Santo Domingo, ingresando

por el km 23 margen derecho de la vía a Quinindé - Esmeraldas. Valle

Hermoso, limitando al norte con el cantón Puerto Quito provincia Pichincha, al

sur la parroquia Santo Domingo, al este cantón Los Bancos provincia

Pichincha, y al oeste cantón La Concordia provincia de Santo Domingo de los

Tsáchilas y parroquia San Jacinto del Búa (GADMSDT, 2015).

Tabla 2. Datos geográficos parroquia Valle Hermoso

DATOS GEOGRÁFICOS

Superficie 311. 63 km2

Altitud

250 msnm O

600 msnm E

260 msnm centro poblado

Clima Húmedo Tropical

Temperatura 23 a 26 oC

Precipitación mensual Máxima: abril 800 mm/mes

Mínima: agosto 10 mm/mes

% de humedad 90.9%

Población 9335 habitantes

Topografía Plana 0-2% en riveras del río

blanco

Media 12-25% en zona sur

(GADPVH, 2017).

13

Figura 5. Localización de la parte alta de las microcuencas del río Sábalo

(Carrillo, Análisis Espacial del Índice de calidad de agua y suelo en la microcuenca del río

Lolita, subcuenca alta del río Sábalo, 2018).

Tabla 3. Coordenadas del uso del suelo

Puntos de muestreo Coordenada E Coordenada N

Pastizal 700482.38 9996838.69

Cacao 700436.43 9996841.29

Palmito 700417.27 9996659.81

Bosque 700204.46 9996842.84

14

Figura 6. Ubicación de los puntos de muestreo

2.2. MATERIALES Los materiales que se utilizaron para la investigación son los siguientes:

cilindro infiltrómetro, balde, cinta métrica, martillo, nivel, cilindros Kopecky,

fundas plásticas, GPS, reactivos (para análisis de textura del suelo).

2.3. MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN La metodología que se aplicó, para poder efectuar los objetivos planteados en

esta propuesta tecnológica, se realizó trabajo de campo, por medio de las

visitas a la microcuenca alta del río Sábalo, para definir la curva de infiltración

de los suelos por medio del método del cilindro infiltrómetro. El trabajo

consistió en obtener datos en pastizal, cacao, palmito y bosque.

2.3.1. INSTALACIÓN DE LOS CILINDROS

Se introdujo los cilindros empleando un martillo y golpeando un tablón puesto

encima de los cilindros. Primero se introdujo el cilindro de mayor diámetro de

(48 cm) unos 10 cm dentro del suelo y luego el cilindro de menor diámetro (26

cm) dentro del suelo.

2.3.2. LLENADO DE LOS CILINDROS Una vez instalados los cilindros, se removió con cuidado el suelo que se

encuentra adyacente a las paredes de éstos y se colocó la cinta métrica,

fijándola adecuadamente en la parte externa del cilindro interior, a

15

continuación, se llenó de agua el cilindro exterior y por último el interior en la

misma altura, evitando que el agua que ingresa en el cilindro central se

desplace lateralmente (tomando en cuenta que se midió la infiltración en

sentido vertical), y a medida que el agua se va infiltrando en el suelo se va

llenando los cilindros.

2.3.3. LECTURAS DE LA INFILTRACIÓN Luego con el cronómetro se obtuvo el nivel del agua en ese instante en

intervalos de tiempos preestablecidos de 60, 120, 180 y 240 minutos en

pastizal; en cacao y palmito con tiempos de 5, 15, 30, 50, 70 y 90 minutos; y

en bosque con 15, 30, 50, 70 y 90 minutos.

Según Pizarro et al. (2002) afirma que para la determinación de la velocidad

de infiltración se empleó el coeficiente I, a saber:

𝐼 = 𝐷ℎ ∗ 600

𝑡

Donde:

I: Velocidad de infiltración en mm/h

Dh: diferencial de altura de agua (cm)

t: diferencial del tiempo (m)

Según Sevilla (2011), para el cálculo del área del cilindro interno se aplicó la

fórmula siguiente:

𝐴 =𝜋 ∗ 𝑑2

4

2.3.4. ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO Para el análisis del suelo se tomaron las muestras de los sitios a estudiar

(pastizal, palmito, cacao y bosque), las cuales fueron colectadas de diferentes

maneras, por ejemplo, en el caso de textura, humedad y densidad real, el

suelo fue recogido en bolsas plásticas con identificación del lugar, en el caso

de la densidad aparente se tomó las muestras en cilindros Kopecky.

2.3.5. TEXTURA DEL SUELO Se llevó a cabo mediante el método de Bouyoucos o método del Hidrómetro

(Klein, 2008), utilizando 50,0 g de muestra de suelo secado al ambiente y

tamizado colocándola en un vaso de precipitación de 250 mL con 100 mL de

agua destilada y 10 mL de una solución dispersante (NaH2PO4.H2O y Na2CO3),

dejando reposar por 30 minutos, luego de esto se procedió a agitarla y

[1]

[2]

16

colocarla en un vaso de dispersión por alrededor de 5 min, luego de esto la

solución dispersa se trasvaso a la probeta de 1000 mL procurando que no

queden en el frasco, restos de suelo, ayudándose con una piseta y con el

densímetro dentro se enrazó a 1000 mL con agua destilada, luego se agitó la

suspensión 10 veces verticalmente, utilizando el agitador manual con émbolo

e inmediatamente se colocó el hidrómetro. Para su determinación se

realizaron dos lecturas, la primera se realizó a los 40 segundos con el

hidrómetro y temperatura luego de haber agitado, correspondiendo a la

cantidad de arena, la segunda lectura después de dos horas y correspondió a

la cantidad de arcilla.

Para determinar el contenido de arena, limo y arcilla se emplearon las

siguientes fórmulas:

• % material en suspensión (arena)=100 − (Lectura corregida a 40 seg

Peso de la muestra (g)∗ 100) [3]

• %material en suspensión (arcilla)=100 − (Lectura corregida a las 2 hrs

Peso de la muestra (g)∗ 100) [4]

• % Limo = 100 – (% de Arena + % Arcilla) [5]

Una vez obtenidos los porcentajes de cada fracción, se determinó la clase

textural del suelo, con ayuda del triángulo textural del USDA (Carrillo, 2017).

2.3.6. MÉTODO DEL CILINDRO KOPECKY Para el cálculo de la densidad aparente, se efectuó mediante el método del

cilindro Kopecky, primero se determinó el volumen de los cilindros con ayuda

de un calibrador, se registró el peso de los cilindros Kopecky vacíos, luego el

peso de los cilindros Kopecky con la muestra de suelo húmeda, posterior a

esto se dejó en la estufa a 105 º C durante 24 horas, transcurrido las 24 horas

se dejó enfriar en el desecador, y después el peso de los cilindros Kopecky

con muestra de suelo seco.

Finalmente, para el cálculo de la densidad aparente se realizó con la siguiente

ecuación:

𝐷𝑎 (𝑡 𝑚−3) = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 (𝑡)

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜 (𝑚3)

[6]

17

2.3.7 MÉTODO DEL PICNÓMETRO Este método se basa en determinar la densidad real midiendo el volumen de

un fluido trasladado por una masa conocida de suelo, en el picnómetro

(Gonzalez, 2014).

Para el cálculo de la densidad real se pesó de 5 g de suelo seco, previamente

tamizado en un tamiz de 2 mm, luego se obtuvo el peso del picnómetro seco

y vacío, se colocó 100 mL de agua destilada en el picnómetro y se pesó,

posterior a eso se vació el picnómetro hasta tener 50 mL de agua y se colocó

los 5 g de muestra de suelo seco en el picnómetro y se agitó el picnómetro

tres veces, aforar a 100 mL de agua destilada.

Pesar el picnómetro más agua más suelo aforado hasta la marca de los

100mL.

Y se aplicó la siguiente fórmula para la obtención de la densidad real

𝐷𝑟(𝑡 𝑚−3) = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 (𝑡)

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 (𝑚−3)

2.3.8 POROSIDAD Para la determinación de la porosidad se puede expresar como porcentaje de

volumen total de suelo mediante la fórmula:

Porosidad (%) = 100 ∗ (1 −𝐷𝑎

𝐷𝑟 )

Donde:

Da = Densidad aparente

Dr = Densidad real

2.3.9 HUMEDAD DEL SUELO

El contenido de humedad del suelo se lo define como la relación porcentual

(%) del peso de agua contenida en la muestra y el peso de la muestra seca o

peso de los sólidos (Cox, 2015).

Para hallar la humedad se seleccionó cuatro cápsulas limpias, secas e

identificadas, las cuales se las pesaron, luego se colocó la muestra de suelo

húmeda en la cápsula y se obtuvo el peso, posterior a eso se dejó en la estufa

a una temperatura de 105 ºC durante 24 horas, transcurrido el tiempo de 24

[7]

[8]

18

horas se retiró y se las colocó en el desecador, y por último se pesó la muestra

de suelo seco más la cápsula.

Para obtener el porcentaje de humedad se aplicó la siguiente fórmula:

[9]

𝐻 (%) =(𝑊1−𝑊𝑡)−(𝑊2−𝑊𝑡)

(𝑊2−𝑊𝑡)∗ 100

Donde:

W1: peso de la cápsula más el suelo húmedo

W2: peso de cápsula más el suelo secado en la estufa

Wt: peso de la cápsula vacía.

3. RESULTADOS

19

3. RESULTADOS

3.1. RESULTADOS DE LA CAPACIDAD DE INFILTRACIÓN EN LOS DIFERENTES USOS DE SUELOS

Todos estos resultados obtenidos se realizaron con el método del cilindro

infiltrómetro se expresará con los siguientes valores para el tiempo en minutos

y tasa de infiltración en litros sobre hora en cada uso del suelo.

En la figura 7, se muestran los datos obtenidos en la cuenca alta del río Sábalo

(época lluviosa) en pastizal, donde se observa que la tasa de infiltración se

estabilizó a los 180 minutos con un promedio de 4 (L h-1). Según Porta et al.

(2014) una de las causas por las cuales la infiltración va disminuyendo es por

el proceso del sellado que consiste en la destrucción de la estructura de la

superficie, posiblemente por el pastoreo intensificado del ganado y la

capacidad de infiltración baja favorecen la tendencia a formar escorrentía a

partir de la lluvia.

Figura 7. Curva de infiltración en el suelo del pastizal de la parte alta de la microcuenca del

río Sábalo

Los valores de infiltración en la figura 8 indican los resultados obtenidos con

la metodología aplicada, para esto en el cultivo de cacao, Al aplicar el agua

en el cilindro interior, en un tiempo de 5 minutos presenta una infiltración de

240 (L h-1) mientras que a los 70 y 90 minutos se estabilizó con promedio de

6 (L h-1). Según Estrada et al. (2011) las hojas del cacao al caer se

descomponen y contribuyen a mejorar el contenido de materia orgánica del

suelo permitiendo que de esta forma exista una mayor infiltración del agua,

además ayudan a restaurar los mantos acuíferos, y proteger las cuencas

10

3

4 4

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200 250 300

Tasa

de

infi

ltra

ció

n (

L/h

)

Tiempo acumulado (min)

Pastizal

20

hidrogáficas por esta razón mediante los resultados obtenidos se observa que

el uso del suelo en cacao presenta una mayor capacidad de retención de agua

que el pastizal.

Figura 8. Curva de infiltración en el suelo del cacao de la parte alta de la microcuenca del

río Sábalo

En la figura 9 indica los datos obtenidos en la cuenca alta del río Sábalo en el

uso del suelo palmito, a los 5 minutos presento una infiltración de 204 (L h-1)

y a los 90 minutos se estabilizó. Según Gutierrez et al., (2017) se establece

que, a mayor cantidad de materia orgánica, mayor cantidad de infiltración en

el suelo, ya sea por ser fuente de alimento para los microorganismos en

constante movimiento, por la producción de ácidos fúlvicos-húmicos o por

generar vacíos al descomponerse.

Figura 9. Curva de infiltración en palmito

240

7248

336 6

0

50

100

150

200

250

300

0 20 40 60 80 100

Tasa

de

infi

ltra

ció

n (

L/h

)

Tiempo acumulado (min)

Cacao

204

66

28 24

6 6

0

50

100

150

200

250

0 20 40 60 80 100

Tasa

de

infi

ltra

ció

n (

L/h

)

Tiempo acumulado (min)

Palmito

21

Según Valverde (2007), define a la infiltración como un proceso por el cual el

agua penetra por la superficie del suelo y llega hasta sus capas inferiores,

existen muchos factores que afecta el control de la infiltración. En la figura 10

sobre el uso del suelo bosque (Bambusarium) se obtuvieron los siguientes

datos en los primeros 15 minutos dio una infiltración de 40 (L h-1) y a los 90

minutos una infiltración de 5 (L h-1), en comparación con los anteriores usos

del suelo se puede observar que el bosque (Bambusarium) tiene una menor

tasa de infiltración, posiblemente esto puede darse por la cantidad de lignina

que posee la caña guadua.

Figura 10. Curva de infiltración en bosque

3.2. TEXTURA DEL SUELO En la tabla 4 se puede apreciar los valores obtenidos de la textura del suelo

en los cuatros usos que se establecieron como son cacao, pastizal, bosque y

palmito estos se encuentran ubicados en la parte alta de la microcuenca del

río Sábalo. Se determinó que existe una mayor predominancia de arena en

los componentes se la textura del suelo, según Carrillo M. (2018), quien

trabajó en esta microcuenca encontró que en la textura del suelo sobresalen

los tipos de textura gruesa (Franco arenoso y arenoso franco,

respectivamente). Por lo tanto, al tener mayor proporción de arena esto

permitirá mantener una tasa alta de infiltración, pero limita el tiempo de

almacenamiento del recurso hídrico en la zona, razón por la cual se debe

hacer un manejo adecuado a los suelos, con la finalidad de que no sean

removidos por la erosión hídrica.

40

12

6 6 5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100

Tasa

de

infi

ltra

ció

n (

L/h

)

Tiempo acumulado (min)

Bosque

22

Tabla 4. Textura del suelo en los diferentes usos del suelo de la microcuenca alta del río

Sábalo

Usos del suelo Arena Arcilla Limo Clase textural

Pastizal 75,68 5,6 18,72 Arenoso franco

Cacao 74,4 19,6 6,00 Franco arenoso

Palmito 76,08 13,6 10,32 Franco arenoso

Bosque 78,4 7,6 14 Franco arenoso

3.3. INFLUENCIA DE LA DENSIDAD APARENTE (Da) EN LA INFILTRACIÓN SEGÚN LOS USOS DEL SUELO

Los resultados obtenidos para la determinación de la Densidad Aparente (Da),

se indican en la figura 10, en el caso del pastizal, se obtuvo un valor de (Da =

0,99 t m-3) y se pueden infiltrar 69,68 L m-2 en una hora, como en esta zona

existe ganadería, por ende, existirá la compactación del suelo por el

sobrepastoreo, si en esta determinada zona existiera una precipitación mayor

al promedio indicado producirá erosión del suelo ya que la capa superficial del

mismo será arrastrado. En el cultivo de cacao se encontró un valor de

(Da=0,90 t m-3) y con una tasa de infiltración de 104,79 L/m2/h, se asume que

se obtuvieron estos resultados por la actividad antrópicas presentes al

momento de realizar la poda y cosecha. Se obtuvo menor resultado de

densidad aparente en los suelos del cultivo de palmito que tuvo (Da= 0,89 t m-

3) y con una infiltración de 104,79 L/m2/h, en este tipo de cultivo se dificulta el

ingreso por las espinas que posee este tipo de plantación y el suelo del bosque

con una (Da=0,87 t m-3) permitió la infiltración de 87,32 L/m2/h. Según Andrade

et al., (2013) la densidad aparente alta son propios de suelos compactos y

pocos porosos, con aireación deficiente e infiltración lenta del agua, lo cual la

densidad aparente de un suelo varia según su grado de compacidad. Por lo

obtenido en los resultados se puede presenciar que a menor Densidad

aparente (Da) existe mayor grado de infiltración, pero esto dependerá del uso

y manejo al que sea expuesto el suelo.

23

Figura 11. Resultados de los litros infiltrados y densidad aparente

3.4. DENSIDAD REAL

En la figura 12, los datos obtenidos en pastizal (2,64 t m-3) y cacao con (2,63

t m-3 ), Manifiesta Antúnez et al. (s.f.), mientras que un suelo con altos

contenidos de materia orgánica posee una Dr menor; y en el palmito y bosque

con un valor de (2,66 t m-3), es decir, si es significativamente superior a (2,65

t m-3) se puede decir que posee un elevado contenido de Fe o minerales ferro

magnésicos (minerales pesados), presentes en las partículas del suelo

(Gutiérrez, 2016).

Figura 12. Resultados de la densidad real en los diferentes usos del suelo

0,99

0,90

0,89

0,87

69,86

104,79 104,79

87,32

0

20

40

60

80

100

120

0,86

0,88

0,90

0,92

0,94

0,96

0,98

1,00

Curva de infiltración

Pastizal Cacao Palmito Bosque

Densidad aparente

Litros infiltrados L/m2/h

2,64

2,63

2,66 2,66

2,61

2,62

2,63

2,64

2,65

2,66

2,67

Pastizal Cacao Palmito Bosque

Densidad real

24

3.5. POROSIDAD Como se observa en la figura 13, el porcentaje más alto de porosidad se

encontró en el suelo de bosque (Bambusarium) esto debido a que no hay una

mayor compactación y su densidad aparente es baja por ende la cantidad de

poros va a ser elevada, a diferencia del porcentaje de porosidad baja que se

obtuvo del uso del suelo pastizal (62,50%). Según González et al. (2012) los

pastizales promueven el desarrollo de una fuerte estructura granular, lo cual

favorece el balance de macro y microporos. En contraste, la superficie del

suelo semidesnuda por pisoteo del ganado presenta una porosidad reducida.

Figura 13. Resultados de la porosidad en los diferentes usos del suelo

3.6. HUMEDAD DEL SUELO

Como se observa en la figura 14 el bosque (Bambusarium) retiene la mayor

cantidad de humedad en el suelo (65,05 %), según Marcano (2009) los

bosques actúan como "esponjas", capaces de recoger y almacenar grandes

cantidades del agua de lluvia. Los suelos forestales absorben cuatro veces

más agua de lluvia que los suelos cubiertos por pastos, y 18 veces más que

el suelo desnudo, en el pastizal la humedad del suelo se pierde con mayor

facilidad, lo que se evidenció en el valor más bajo (58,19 %) encontrado en

esta investigación. Los cultivos de cacao y palmito retienen en el área de

estudio iguales porcentajes de humedad (59,65% y 59,59 %,

respectivamente).

62,50

65,77

66,54

67,29

60,00

61,00

62,00

63,00

64,00

65,00

66,00

67,00

68,00

Pastizal Cacao Palmito Bosque

Usos del suelo

Porosidad (%)

25

Figura 14. Porcentaje de humedad en los suelos de la parte alta de la microcuenca del río

Sábalo.

3.7. PROPUESTA DE GESTIÓN SOSTENIBLE

3.7.1. PROGRAMAS OPERATIVOS

De este modo la propuesta de gestión sostenible para microcuenca alta del

río Sábalo está estructurado de una manera coherente e integrada para lograr

la protección y conservación del recurso hídrico, aumentar el bienestar de la

población de la microcuenca y aumentar la producción del agua en su calidad

y en cantidad adecuada para el consumo humano (Quiroga, 2009).

3.7.2. MANEJO SOSTENIBLE DE LA MICROCUENCA

3.7.2.1. Manejo de la erosión hídrica de la microcuenca

Consiste en desarrollar estudios de pérdida de suelos, efectuando

interpretaciones y evaluaciones de resultados para poder elaborar un mapa

de erosión hídrica que posibilite en un futuro determinar y ejecutar las medidas

de protección necesarias.

3.7.2.2. Plan de Monitoreo de la calidad y cantidad de agua en la microcuenca alta del río Sábalo

Tiene como meta evaluar los datos recopilados del campo (formar una línea

base) y ver cómo impacta al medio las diferentes actividades desarrolladas

por el hombre y la naturaleza; así en un futuro poder controlar la

58,19

59,65 59,59

65,05

54

56

58

60

62

64

66

Pastizal Cacao Palmito Bosque

Usos del suelo

Humedad del suelo (%)

26

contaminación del agua con la única finalidad de mejorar la Calidad de Agua

y de Vida en las áreas de influencia.

3.7.3. DESARROLLO SOCIO-PRODUCTIVO DE LA

MICROCUENCA ALTA

3.7.3.1. Fomento silvopastoril en el área ganadera de la microcuenca alta del río Sábalo

Silvopastoril con árboles dispersos en potreros en densidades bajas con

especies: Laurel (Laurus nobilis), Jacaranda (Jacaranda mimosifolia),

Pachaco (Schizolobium parahybum) , Inga (Inga edulis). La especie Parkia

(Parkia biglandulosa) tiene un fruto que es alimento humano y las hojas

proveen forraje.

3.7.4. REHABILITACIÓN Y PROTECCIÓN DE LA MICROCUENCA

3.7.4.1. Establecimiento de Áreas de Vegetación

Diseño de un sistema de Vegetación con plantas autóctonas para la

conservación de la cabecera de la microcuenca.

3.7.5. FORTALECIMIENTO DE LA GESTIÓN COMUNITARIA

3.7.5.1. Capacitación Ambiental para los diferentes actores del área de influencia de la microcuenca alta del río Sábalo

Los talleres de capitación contarán con los siguientes módulos:

• Gestión Ambiental y desarrollo sustentable

• Conservación y aprovechamiento sustentable

• Aprovechamiento de desechos orgánicos

• Manejo de agroquímicos

• Minga y reforestación

• Elaboración de abonos orgánicos

• Entre otros tenemos que se adapten al cuidado microcuenca alta del

río Sábalo.

Los talleres deberán ser explicados claramente, con la ayuda de material complementario (papelógrafos, videos, material didáctico, entre otros), para incentivar la participación de la comunidad en la secuencia del taller, evitando así que los asistentes pierdan el interés a cualquier tema.

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

27

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

4.1. CONCLUSIONES

• Se logró definir la capacidad de infiltración por medio del método del

cilindro infiltrómetro, en cuanto al pastizal presentó mayor

inconveniente para la infiltración, debido al pisoteo del ganado en suelo

húmedo, lo que generó la más baja capacidad de infiltración en ese uso

del suelo.

• Se determinó que las propiedades físicas del suelo de la microcuenca

alta del río Sábalo predominó como textura del suelo el franco arenoso,

el suelo del bosque (bambusarium) fue el que mostró las mejores

propiedades físicas del suelo presentando una porosidad de 67,69%,

una humedad de 65,05%, y DA=0,87 t m-3 y Dr=2,66 t m-3.

• Se estableció la propuesta de gestión sostenible para los suelos de la

microcuenca alta del rio Sábalo en tres pilares fundamentales los

cuales abarcan temas de interés social y ambiental.

4.2. RECOMENDACIONES

• Dar un adecuado manejo del suelo tomando en cuenta prácticas

agroforestales para evitar la pérdida del suelo por escorrentía.

• Introducir los árboles multipropósito en los pastizales (silvopastoreo),

ya que mejora la cobertura vegetal contra la erosión fluvial, así como el

equilibrio de la biomasa anual, y disminuye la evaporación y el

escurrimiento, en comparación con los pastizales escasos de árboles.

• Continuar con el cultivo de palmito ya que contiene altas cantidades de

materia orgánica y asegurando los estratos superficiales del suelo, con

el fin de mejorar la retención de nutrientes y agua; el cacao es un cultivo

amigable con el medio ambiente, ya que no produce mayores

alteraciones a la naturaleza, ni procesos de contaminación.

• Conservar la vegetación existente en la parte alta de la microcuenca

alta del río Sábalo, al igual que sus bordes y orillas, para preservar las

características determinadas en el uso del suelo para bosque.

BIBLIOGRAFÍA

28

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ANEXOS

31

ANEXOS

ANEXO 1.

PREPARACIÓN DEL TERRENO, UBICACIÓN Y

NIVELADO DE CILINDROS INFILTRÓMETROS

ANEXO 2.

SATURACIÓN DEL SUELO (ANILLO EXTERNO) Y

LLENADO DEL CILINDRO INFILTRÓMETRO INTERNO

32

ANEXO 3.

PESO DE CÁPSULA: TARADA, CON SUELO HÚMEDO

Y EN LA ESTUFA, PARA DETERMINAR LA HUMEDAD

DEL SUELO

ANEXO 4.

ENFRIADO Y PESADO DE CÁPSULAS CON SUELO

SECO

33

ANEXO 5.

DETERMINACIÓN DE LA TEXTURA DEL SUELO

(MÉTODO DE BOUYOUCOS)

ANEXO 6.

SECADO DE CILINDROS COPECKY PARA LA

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD APARENTE

34

ANEXO 7.

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD REAL DEL

SUELO: TAMIZADO, PESO MUESTRA PARA

ANÁLISIS, PESO FIOLA VACÍA Y CON SUELO,