Maximización de las lluvias escasas y erráticas

Se pueden aplicar varios enfoques para disminuir el impacto de las lluvias escasas y erráticas, a saber, uso de la tierra adecuado a sus características, incremento de la eficiencia del uso del agua por parte de los cultivos, concentración de la lluvia por medio de la captura del agua, desviación del agua de los ríos, intercepción del agua de inundaciones y aplicación de riego suplementario.

Uso de la tierra adecuado a sus características

El uso de la tierra adecuado a los distintos tipos de suelos de una finca puede mejorar la eficiencia con la cual el agua disponible es usada para la producción de los cultivos.

Los requerimientos de agua de los cultivos son variables así como la capacidad del suelo para retener y abastecer agua a los cultivos.

Más aún, las variaciones de la capacidad de agua disponible de los suelos pueden ocurrir en distancia muy cortas. Es de esperar que los suelos con una alta capacidad de agua disponible sufran menos pérdida de agua del drenaje profundo y posiblemente de la escorrentía; por lo tanto, mayores cantidades de agua de lluvia permanecerán en el suelo y la duración del período potencial de crecimiento será mayor, asumiendo que hay una cantidad, distribución e infiltración adecuadas del agua de lluvia (Cuadro 9).

CUADRO 9
Duración del período de crecimiento según diferentes capacidades de agua disponible (CAD) en el suelo en áreas de lluvias bimodales de India semiárida

Fuente: Virmani, 1980.

Cuanto mayor es la duración esperada de los períodos secos y más sensibles son los cultivos a la sequía, más importante será usar suelos con alta capacidad de agua disponible. En Arusha, Tanzanía, para que los suelos sean considerados aptos para el cultivo del maíz deben ser suficientemente profundos y la capacidad de agua disponible para el maíz debe tolerar períodos de sequía de hasta cuatro semanas (Jonsson et al.,1999). Los agricultores pueden aventajarse de las variaciones de la capacidad de agua disponible identificando cultivos sensibles a la humedad y cultivos con períodos de crecimiento más largo para suelos con alta capacidad de agua disponible y cultivos tolerantes a la sequía y de madurez temprana para suelos de baja capacidad de agua disponible. Este enfoque es aplicable a nivel de finca (Lámina 60) y también a niveles menores, especialmente para los agricultores con explotaciones muy pequeñas donde las diferencias de capacidad de agua disponible entre áreas muy limitadas dentro de un campo pueden incluso permitir la diversificación. Pueden ocurrir áreas localizadas dentro de un campo donde se acumula la escorrentía y, siempre que la capacidad de agua disponible del suelo pueda retener la humedad será adecuado para cultivos que demandan más agua.

Lámina 60
Ejemplo de un uso correcto de la tierra de acuerdo a su capacidad en base a las diferencias en la cantidad de agua disponible en el suelo y otras características. Desde el primer plano hacia el fondo: citrus, hortalizas en terrazas, cultivos de grano, citrus y eucalipto para madera. Chapecó, Brasil.

R. G. BARBER

Los suelos bajos, con pastos, que se inundan temporariamente, conocidos como «dambos», se encuentran frecuentemente en la zona central y sur de África. Su alto contenido de agua los hace adecuados para la producción de cultivos, incluso en zonas semiáridas, ya que son relativamente poco afectados por sequías a mitad de la estación. Incluso en los años secos es posible obtener rendimientos de maíz de 2,5 t/ha (Morse, 1996). Tradicionalmente los «dambos» se usan para la producción de arroz, maíz y hortalizas y como fuente de agua para uso doméstico. En Zimbabwe, fue prohibido el cultivo de los «dambos» en razón de problemas relacionados con la degradación ambiental, pero las recientes investigaciones han demostrado que tomando medidas oportunas los rendimientos de los cultivos podían ser triplicados (Bell et al., 1987).

Es de esperar un incremento de la eficiencia de uso del agua por parte del cultivo, utilizando cultivos con sistemas radicales débiles como los frijoles y en suelos sin capas impermeables que impidan el crecimiento de las raíces. Los frijoles son más adecuados para suelos recién labrados o para suelos maduros sin labranza en los cuales hay gran número de canales que sirven para la penetración de las raíces creados por la descomposición de raíces viejas y por la actividad de la fauna del suelo (FAO, 2000e).

Al seleccionar el uso de la tierra para los tipos adecuados de suelo es posible intensificar la producción, con los consecuentes beneficios además de aquellos derivados de la mayor eficiencia del uso del agua. De esta manera, intensificando la producción de cultivos alimenticios de subsistencia puede liberarse tierra para la producción de cultivos comerciales. Alternativamente, será posible que tierras utilizadas previamente en forma inapropiada, extensiva o degradante vuelvan a su vegetación natural, reduciendo de esa forma su degradación.

Uso de cultivos y variedades resistentes y que escapan a la sequía

Algunas especies pueden tolerar la sequía porque son capaces de resistir la escasez de agua y son conocidas como resistentes a la sequía. Esto ocurre ya sea porque:

• pueden detener su crecimiento cuando no hay agua disponible y pasan al estado latente; cuando llegan las lluvias pueden volver a crecer y desarrollarse normalmente o,

• tienen sistemas radiculares profundos tales como el gandul, y pueden absorber agua de las capas profundas del suelo; esto es importante cuando las tormentas de lluvia ocasionales humedecen el suelo a gran profundidad y son seguidas por períodos secos.

Las piñas y el sisal resisten los efectos de la sequía debido al espesor de sus hojas que disminuyen la pérdida de agua por transpiración; estos cultivos, así como también el sorgo, el mijo perla, el gandul, la yuca, el maní y el caupí son resistentes a la sequía y adecuados a climas con una estación intermedia seca bien definida.

Los cultivos que escapan a la sequía son aquellos que pueden tolerarlas porque tienen un corto período de crecimiento y maduran rápidamente antes que se agote el agua del suelo. En Kenya se han obtenido cultivares precoces, adaptados para áreas secas tales como el maíz ‘Katumani Composite’ y los frijoles ‘Mwezi moja’. El caupí es una especie precoz que presenta ambas cualidades: escapa y resiste a la sequía (Squire, 1990).

Un inconveniente de los cultivos que escapan a la sequía es su corto período de crecimiento que limita los rendimientos en comparación con los cultivares de período largo de crecimiento; sin embargo, bajo condiciones secas superan a los cultivares de período largo. Por ejemplo, en Tanzanía, variedades mejoradas de mijo perla que maduran dos semanas antes que las variedades locales de los agricultores, rindieron 43 por ciento más (2,31 t/ha) que las variedades locales (1,62 t/ha) (Letayo et al., 1996). La aplicación de fertilizantes puede contrarrestar deficiencias de nutrientes, lo que puede acelerar la maduración del cultivo y de ese modo permitirle más fácilmente el escape de las sequías.

Los cultivos que escapan a las sequías son más adecuados para estaciones lluviosas cortas o para suelos que pueden almacenar una cantidad limitada de agua. Por lo tanto, es importante seleccionar cultivos que escapen a las sequías y variedades cuyos períodos de maduración se adapten a la duración esperada del período de crecimiento. Si fuera posible, algunas variedades deberían ser evitadas de modo de reducir los riesgos de que el cultivo sea adversamente afectado por las sequías^[5]. Lamentablemente, a menudo los agricultores no tienen acceso a variedades ajustadas a la duración de los períodos de crecimiento y además esa duración puede tener una gran variación de un año a otro.

Es necesario recordar que la elección de cultivos y variedades depende no solo de su capacidad para resistir o escapar a las sequías sino también a su susceptibilidad a pestes y enfermedades, requerimientos de trabajo, disponibilidad de semillas, facilidad del procesamiento de los granos (trilla, descascarado, molienda), requerimientos de combustible para la cocción y palatabilidad.

Incremento de la eficiencia del uso del agua

La eficiencia del uso del agua se refiere a la cantidad de materia seca producida por cada milímetro de agua que es transpirada por el cultivo o evaporada por el suelo, o sea, por cada milímetro de evapotranspiración. Claramente, en las áreas secas, cuanto más eficiente es el uso del agua de lluvia que se infiltra (agua de lluvia efectiva) que puede hacer el cultivo, mayores serán los rendimientos. Las siguientes prácticas de manejo tienen influencia sobre la eficiencia del uso del agua.

Selección de cultivos eficientes en el uso del agua

Un grupo de cultivos conocidos como cultivos C4, que incluye el maíz, la caña de azúcar, el sorgo y el mijo perla son fisiológicamente más eficientes en la producción de materia seca por cada milímetro de agua transpirada que otros cultivos conocidos como C3. Sin embargo, esta distinción es más importante en situaciones en que la lluvia es adecuada. En áreas en que el déficit de agua es común, es más importante usar cultivos resistentes a la sequía o cultivos que escapan a la sequía.

Ajuste de la población de plantas a la lluvia esperada

Una alta población de plantas usará grandes cantidades de agua para la transpiración durante las etapas tempranas del crecimiento siempre que haya suficiente agua disponible en el suelo. En razón del rápido sombreado del suelo por el follaje se perderá menos agua por evaporación directa, asegurando una mayor eficiencia en el uso del agua, en comparación con poblaciones con baja densidad de plantas. Las poblaciones con altas densidades de plantas, especialmente aquellas distribuídas en forma de cuadrado, también incrementan la eficiencia del uso del agua en razón de un desarrollo más rápido de la cobertura y, por lo tanto, un menor crecimiento de malezas.

Si bien las pérdidas por evaporación son mayores en el caso de bajas poblaciones de plantas, la textura del suelo y la frecuencia de las lluvias también tienen influencia sobre la cantidad de agua perdida. Los suelos arenosos en las áreas en que las lluvias ocurren en pocas tormentas fuertes sufrirán menos evaporación que los suelos de textura media o fina en áreas con eventos de lluvia frecuentes.

Cuando las lluvias son erráticas la situación es más complicada y es sobre todo un problema de eficiencia del uso del agua. Los agricultores se ven enfrentados al dilema de sembrar a bajas densidades para obtener algún rendimiento en los años malos pero obteniendo resultados menores de lo posible en los años buenos o, por el contrario, usar una alta población para maximizar los rendimientos en los años de buenas lluvias y cosechar muy poco o nada en los años malos (Morse, 1996). Si los agricultores tienen suficiente tierra pueden tomar ambas opciones, o sea, un área con baja población y otra área con alta población; sin embargo, muchos pequeños agricultores no tienen suficiente tierra para esta alternativa.

La agricultura de respuesta es un enfoque para adecuar el manejo del cultivo a la estimación estacional de lluvia en las zonas de precipitaciones variables (Stewart, 1988). La población de las plantas y las aplicaciones de fertilizantes nitrogenados se ajustan después que el cultivo ha sido establecido en base a la lluvia esperada. Inicialmente el cultivo es sembrado con una alta población y con una baja aplicación de nitrógeno, asumiendo que la lluvia será alta en la estación. El potencial esperado de la estación -bueno, regular, pobre- es determinado en base a la cantidad anticipada de lluvia durante los primeros 30-50 días, derivado de tantos años de registros pluviométricos como sea posible. Las decisiones se toman de acuerdo a la cantidad de lluvia caída a principios de la estación a fin de proceder o no a ralear el cultivo o aplicar nitrógeno adicional. Hasta el momento esta práctica no ha sido adoptada por los agricultores en razón de las grandes variaciones de lluvias estacionales en pequeñas distancias, o porque los agricultores siembran cultivos intercalados o porque hay un desperdicio inicial de agua si los cultivos son raleados después de 30 días (Morse, 1996).

Aplicación de fertilizantes

La aplicación de discretas cantidades de fertilizantes nitrogenados y fosfatados a los suelos pobres en esos elementos es una forma efectiva de mejorar la eficiencia del uso del agua por parte de los cultivos en las áreas semiáridas de modo que más materia seca y granos pueden ser obtenidos de la misma cantidad de lluvia (Gregory et al., 1997). El fósforo, en modo especial en condiciones secas, ayuda a mejorar el desarrollo radical y así favorece una mayor absorción de agua, mientras que el nitrógeno tiende a incrementar la producción de follaje, y con ello la transpiración, en presencia de cantidades adecuadas de agua.

El efecto de la aplicación de cantidades limitadas de fertilizantes fosfatados sobre los rendimientos de sorgo y la eficiencia del uso del agua en suelos deficientes en fósforo, en Botswana, se ilustra en el Cuadro 10. La eficiencia del uso del agua de lluvia y el rendimiento de grano aumentaron sensiblemente con la fertilización fosfatada en suelos profundos pero no en suelos superficiales. Esto se debió, presumiblemente, a la baja capacidad disponible de agua en los suelos superficiales, con mayores pérdidas de agua de lluvia a causa del drenaje profundo.

CUADRO 10
Efecto del fertilizante fosfatado y la profundidad del suelo sobre la eficiencia de uso del agua de lluvia y el rendimiento de grano de sorgo. Botswana

Los valores son la media de seis tratamientos de labranza/siembra
Fuente: adaptado de Morse, 1996.

Las rotaciones con leguminosas pueden tener un efecto similar a la aplicación de fertilizantes nitrogenados. La mayor eficiencia del uso del agua por los cultivos fertilizados se debe principalmente a un incremento del crecimiento y a la transpiración, causando además un mayor sombreado de la superficie del suelo y menos pérdida de agua por evaporación (Squire, 1990).

El incremento de la fertilidad del suelo por medio de aplicaciones de fertilizantes también puede aumentar la velocidad del desarrollo del cultivo de modo que este madure antes y de esa manera mejorar su capacidad para escapar a la sequía. Por ejemplo, en el norte de Siria, la adición de fertilizantes fosfatados a suelos deficientes en fósforo adelantó en dos semanas la madurez del sorgo, permitiendo de ese modo que el cultivo llegara a la madurez cuando todavía había agua en el suelo (Shepherd et al., 1987). Sin embargo, la aceleración de la madurez del cultivo puede algunas veces exponer los cultivos, más adelante, a situaciones de estrés en una etapa crítica de su desarrollo (Morse, 1996).

Control de malezas

Otra práctica importante de manejo para incrementar la eficiencia de uso del agua y los rendimientos en áreas deficitarias en agua es el control de las malezas. La competencia de las malezas en el cultivo de mijo perla redujo los rendimientos en 25-50 por ciento en el norte de Namibia (Spencer y Sivakumar, 1986); en los Estados Unidos de América, el control de malezas incrementó la eficiencia del uso del agua por el sorgo en 10 kg/ha/mm (Clegg, 1996). Un buen control de malezas durante los primeros 30 días es una práctica fundamental si se desea maximizar la eficiencia del uso del agua.

Pregerminación de las semillas

La pregerminación de las semillas es el procedimiento de embeber las semillas en agua antes de la siembra para favorecer la germinación y la emergencia lo cual conduce a una mayor eficiencia del uso del agua por parte del cultivo y así a mayores rendimientos. La imbibición de las semillas por un plazo de apenas 5-10 horas puede reducir el tiempo de emergencia en 10 horas (LWMP, 1992), un lapso que puede ser crucial para permitir el desarrollo de las raíces de las plántulas por debajo de una superficie del suelo que se está rápidamente secando o encostrando. Para la mayoría de las especies son suficientes períodos de imbibición de 12 horas pero en el caso del arroz y el maíz son necesarias 24 horas. La pregerminación de las semillas no parece dar resultado en el caso del mijo africano (Village notes, 2000).

Siembra temprana

La siembra temprana al inicio de las lluvias presenta varias ventajas: aumenta las probabilidades de que el cultivo alcance la madurez antes del final de las lluvias y como resultado del sombreado temprano de la superficie del suelo se reduce la evaporación permitiendo que haya más agua disponible para la transpiración de las plantas. Esto aumenta la eficiencia de uso del agua por el cultivo y de ese modo incrementa los rendimientos. Estos efectos también son obtenidos por medio del flujo de nitrógeno inorgánico y otros nutrientes liberados al inicio de las lluvias por la descomposición de los microorganismos muertos del suelo. La interacción entre los nutrientes adicionales y el agua del suelo fortalece el crecimiento y el rendimiento del cultivo. Los cultivos sembrados al inicio del ciclo, por lo general también se benefician de menos problemas causados por las pestes.

Los agricultores que combaten manualmente las malezas prefieren permitir que estas germinen con las primeras lluvias y solamente después que estas han sido extirpadas siembran el cultivo. Algunos agricultores siembran sus cultivos en forma escalonada ya que las distintas etapas de crecimiento del cultivo extienden el riesgo de que el mismo sufra de falta de agua en algún momento crítico de su desarrollo.

Humedad acumulada de una estación a la siguiente

La cantidad de agua disponible para los cultivos en el suelo puede ser incrementada en áreas de lluvias bimodales manteniendo el suelo como barbecho limpio de malezas durante la primera estación de lluvias de modo de almacenar agua para la estación siguiente. De esta forma el cultivo se beneficia de la lluvia de dos estaciones, siempre que las pérdidas de agua de la transpiración de las malezas, de la evaporación y de la escorrentía en el período de barbecho sean negligibles. Siempre habrá pérdidas inevitables por evaporación y probablemente por drenaje profundo. En algunas situaciones el barbecho puede ser una práctica posible desde el momento que asegura el rendimiento si bien es necesario considerable trabajo para mantenerlo libre de malezas y prevenir problemas importantes de malezas en la temporada siguiente. Investigaciones hechas en Zimbabwe han demostrado que después del barbecho se obtienen rendimientos más altos que con el mismo cultivo o con otros cultivos, si bien el total del rendimiento medido sobre una serie de años no fue significativamente mayor (Nyamudeza y Maringa, 1993).

Los barbechos limpios son posibles donde existen grandes áreas de tierra y donde las malezas pueden ser controladas mecánicamente. Por estas razones este sistema es ampliamente aplicado en sistemas altamente mecanizados en Australia y África del Sur (Morse, 1996). Sin embargo, la exposición de los suelos desnudos durante el período de barbecho no está de acuerdo con los principios de la agricultura de conservación por lo que no es un sistema muy aceptable. Este sistema incrementará la pérdida de la estructura y de la materia orgánica del suelo y puede originar serios problemas de erosión.

Captura de agua

La captura de agua reúne varias prácticas diferentes basadas en la utilización del agua de escorrentía de áreas sin cultivar para suplementar la lluvia que cae en esas áreas o para almacenar agua para el riego, para usos domésticos o para el ganado. Se pone énfasis en el uso del agua de escorrentía para la producción de cultivos. Las prácticas de captura de agua son adecuadas para las tierras áridas y semiáridas en las que las sequías son comunes y no es posible regar. Si existen dudas acerca de la suficiencia de las lluvias estacionales para satisfacer las necesidades de los cultivos, el primer objetivo es minimizar las pérdidas de agua de lluvia a causa de la escasa infiltración o de la evaporación.

En situaciones en las que las prácticas de captura de agua son adecuadas y ejecutadas, la escorrentía es considerada como un recurso valioso. Esto está en marcado contraste con otros sistemas de manejo de agua considerados en estos Boletines donde se ha mencionado que el enfoque para evitar la escorrentía es maximizar la infiltración y estimular a los agricultores para evitar en todas las formas posibles la escorrentía. Los métodos de captura de agua pueden ser separados en:

• Captura de la escorrentía, referido a la captura de escorrentía de áreas desnudas o con escasa vegetación y su recolección y uso en áreas cultivadas. Esto puede ocurrir como plantas individuales como en el caso de los pozos zai (ver más adelante). Pueden identificarse dos formas:

  a.captura de la escorrentía laminar cuando ocurre en forma de láminas y es recolectada de superficies suavemente onduladas;

  b. captura de la escorrentía que se ha concentrado y es recolectada de canales angostos tales como los senderos, las trochas trazadas por el paso de los animales o corrientes esporádicas (Figura 19).

• Captura del agua de inundaciones que se obtiene de la diversión de esas aguas desde los cursos de agua para ser almacenada en estanques.

• Dispersión del agua de inundación de las corrientes de agua para dispersarla sobre la tierra a ser cultivada (Figura 20).

• Captura en los techos recogiendo el agua de lluvia de los techos, generalmente para usos domésticos o para el ganado, sin considerar otros usos.

Fuente: Thomas, 1997.

Fuente: Thomas, 1997.

La capacidad del suelo en el área receptora o de cultivo para retener la escorrentía y la lluvia es de importancia fundamental para la producción de cultivos por medio de la captura de agua. Por lo tanto, los suelos profundos y las texturas francas con alta capacidad de retención de agua son preferibles a los suelos poco profundos, arenosos o muy pedregosos. No hay razón para considerar la escorrentía para la producción agrícola si no se atienden otros aspectos de la fertilidad del suelo (químicos, biológicos y físicos). Incrementos importantes de los rendimientos pueden ser obtenidos solamente si los nutrientes no son un factor limitante, de modo que la adición de materia orgánica, estiércol o fertilizantes a menudo es un elemento esencial. Del mismo modo, otras prácticas agronómicas como el control de malezas, pestes y enfermedades también son importantes.

Los cereales resistentes a la sequía tales como el sorgo y el mijo deberían ser sembrados en esas condiciones especiales. El sorgo es particularmente adecuado a la captura de agua porque tolera inundaciones temporarias y las leguminosas son más susceptibles a la inundación pero deberían ser favorecidas siempre que sea posible, en razón de su capacidad de fijar nitrógeno. En el norte de Kenya las leguminosas adecuadas son caupí, gandul, frijol mungo y guandul. Los garbanzos también producen buenas cosechas en suelos negros para algodón (vertisoles) (Thomas, 1997).

Los factores sociales y de tenencia de la tierra frecuentemente son elementos importantes para determinar el grado de adopción de las prácticas de captura de agua. El trabajo requerido para construir las áreas de recolección y mantener áreas desnudas para la escorrentía, la cantidad de tierra necesaria, los derechos de los individuos sobre la tierra y la posibilidad de limitar el pastoreo para evitar daños a las estructuras de recolección de agua, por lo general son deterrentes para su ejecución. La implementación exitosa de los esquemas de captura de agua a menudo es obtenida cuando se basa en prácticas tradicionales de captura de agua y cuando participa toda la comunidad. Información más detallada sobre la selección, implementación y manejo de los sistemas de captura de agua se encuentran en varios manuales por Thomas (1997), FAO (1991), Pacy y Cullis (1986), TAJAS (1999).

En los sistemas de captura de la escorrentía laminar la escorrentía es recolectada en una cuenca grande de recolección y concentrada en áreas menores de cultivo. Cuanto menor es la lluvia y más agua es requerida por el cultivo, mayor será el área de recolección en comparación con el área de cultivo. Para áreas de captura menores de 10 metros, la relación de la cuenca con el área de cultivo por lo general varía entre 1:1 y 3:1.

Es recomendable que la pendiente del área de la cuenca no exceda el cinco por ciento para la captura de la escorrentía laminar. Las áreas de recolección desnudas recogen más escorrentía pero es necesario mantener la tierra en buen estado. En muchos casos las áreas de recolección son conservadas con la vegetación natural y en otros casos pueden ser sembradas con cultivos de ciclo corto pero en este caso la eficiencia de la recolección de escorrentía será menor. En la parte superior de la colina pueden ser necesarios diques de diversión de aguas para evitar los daños que pudiera causar la escorrentía a las estructuras de recolección de agua. Hay muchas formas y diseños de las estructuras de recolección de agua pero las más importantes son los hoyos, los diques o las barreras de tierra o de piedra. La concentración de la escorrentía en pequeñas áreas favorece una percolación más profunda del agua de lluvia en el suelo donde es menos susceptible a la pérdida por evaporación. Esto incrementa la eficiencia de uso del agua por el cultivo y mejora la productividad.

Los resultados de la captura de agua comparados con los sistemas tradicionales de cultivo son muy variables. En las estaciones secas los rendimientos se pueden incrementar hasta un 300 por ciento comparados con los rendimientos de los cultivos sin captura de escorrentía, pero en las estaciones húmedas es probable que reduzcan los rendimientos porque solo una parte de la tierra es cultivada o porque la inundación de la tierra en las áreas de cultivo reduce los rendimientos (SUA, 1993). La tasa de adopción de la captura de agua de escorrentía a menudo es baja en razón de los siguientes factores (Morse, 1996):

• Resistencia de los agricultores a mantener las áreas de escorrentía libres de malezas.

• Alto costo de la mano de obra para construir y mantener los pozos, diques y barreras.

• Resistencia de los agricultores a cultivar solo una fracción del predio ya que la ganancia de productividad puede no compensar los mayores rendimientos obtenidos en todo el predio en los años de buenas precipitaciones.

• Limitada disponibilidad de tierra por parte de los agricultores.

• La tierra es usada para el pastoreo comunal lo cual puede dañar las estructuras de retención de agua.
  Otros factores adversos de la captura de escorrentía son:

• Riesgo de que los cultivos sufran inundaciones en las áreas cultivadas en las que hay exceso de escorrentía.

• Altos riesgos de erosión y otras formas de degradación del suelo en el área de captura de la escorrentía.

• Al ser mayores las cantidades de escorrentía capturada hay mayores riesgos de problemas serios de erosión.

• Riesgos de colapso de las barreras, rellenado e inundación de los pozos y diques en el caso de fuertes tormentas de lluvia y formación de brechas en las barreras de tierras causadas por roedores o la formación de rajaduras debidas a la contracción de la arcilla.

Los siguientes ejemplos de captura de agua son tomados en su mayoría del Manual de Conservación de Suelos y Aguas para Kenya (Thomas, 1997).

Pozos Zai o Tassa

Este es un ejemplo de las muchas formas tradicionales de pozos para la siembra utilizadas en las zonas áridas y semiáridas del Sahel (FAO, 1996a). Los pozos «zai» tienen cerca de 15 cm de profundidad, 40 cm de diámetro y a distancias de 80 cm entre si son construídos durante la estación seca excavando el suelo y colocando la tierra extraída en el lado de abajo en el borde del pozo (Lámina 61). Se pueden colocar piedras en la parte superior alrededor de los pozos para ayudar al control de la escorrentía. Las termites rápidamente atacan los residuos orgánicos que caen en los pozos y la formación de galerías de las termites desde la superficie del pozo hacia el subsuelo favorece la infiltración del agua de lluvia. Dos semanas antes de las lluvias, se aplican un par de puñados de estiércol (1-2,5 t/ha) al fondo de los pozos y se cubren con tierra. El mijo se siembra en los pozos cuando comienzan las lluvias y alguna escorrentía del suelo encostrado en la superficie superior de los pozos cae en los mismos. El mijo desarrolla sus raíces profundas en el fondo de los pozos donde encuentra agua almacenada y los nutrientes reciclados por las termites.

Lámina 61
«Tassa» para cosecha de agua. Illela, Níger.

C. P. REIJ

Los pozos «zai» permiten que los agricultores usen pequeñas cantidades de agua de lluvia, estiércol y mantillo en forma muy eficiente y de esa forma se restaure rápidamente la productividad de las tierras degradadas (Hassane et al., 2000). Estos pozos son reconocidos como la técnica más eficiente en costo y tiempo necesarios para rehabilitar tierras muy degradadas del Sahel y son un excelente medio para establecer plantones de árboles de modo de poder iniciar prácticas de agroforestería (Ouedraogo y Sawadogo, 2000). En la provincia de Tigray, Etiopía, los pozos de infiltración han triplicado los rendimientos de los cultivos (Abay et al., 1998). Las principales limitaciones de estos pozos son el trabajo necesario para su construcción durante la estación seca y la escasez de estiércol. En Malí, los rendimientos de sorgo, en parcelas de ensayos con «zai» mejorados fueron superiores a las parcelas testigo construídas con el método convencional de fondo plano (Cuadro 11).

CUADRO 11
Efectos de zai (tassa) mejorados sobre los rendimientos de sorgo en dos años de cultivo

*=fecha de siembra óptima
Fuente: (Wedum et al., 1996.

Efectos similares causados por «zai» mejorados han sido notados por los agricultores en Burkina Faso (Ouedraogo y Kaboré, 1996):

• Al concentrarse la lluvia y la escorrentía, los cultivos son menos susceptibles a los períodos secos que ocurren dentro de la estación lluviosa.

• Se economiza el escaso abono orgánico disponible concentrando su uso en los lugares de siembra.

• Se favorece la reintroducción de la fauna del suelo (termites, etc.) que mejora la estructura del suelo.

• Dado que la tierra se puede preparar con suficiente anticipación, la siembra se efectúa en el momento oportuno.

• Facilita la rehabilitación de tierras muy degradadas (importante donde hay una fuerte presión demográfica sobre la tierra).

• Es posible obtener un buen rendimiento incluso en el primer año, generalmente más alto que los rendimientos obtenidos de los campos en cultivo.

• Contribuye a reaprovisionar localmente el agua de las capas subterráneas.

Un estudio llevado a cabo en Níger sobre los rendimientos y los retornos del trabajo de los agricultores en un año «húmedo» (1994 - 613 mm) y un año «seco» (1996 - 439 mm), comparó los rendimientos del mijo según el procedimiento tradicional de siembra sin pozos de siembra (T0) con el uso de «zai» más grandes (en forma de media luna), cada uno con abono orgánico solo (T1) o sin abono ni fertilizante (T2) (Cuadro 12).

CUADRO 12
Rendimientos, valor neto de la producción y retorno de la mano de obra de tassa (zai) existentes y medias lunas. Níger

Fuente: según Hassane et al., 2000.

Los rendimientos obtenidos por los primeros agricultores que adoptaron la tecnología en solo cuatro hectáreas en 1989 estimuló las pruebas por parte de otros agricultores; el método se difundió rápidamente a cerca de 3 800 ha en 1995, y continúa aumentando.

Medialunas

El flujo de escorrentía laminar es recolectado de las cuencas de 10 a 20 m² por medio de terrazas de tierra construídas en forma de medialunas de 2 a 6 metros de ancho; estas se alternan a lo largo de líneas de contorno (Lámina 62). La distancia entre las líneas de contorno dependerá de la relación necesaria de cuenca a área cultivada. En Ouramiza, Níger, medialunas de 20 cm de profundidad tienen dos metros de ancho y están colocadas a intervalos de cuatro metros a lo largo de la línea de contorno con cuatro metros de distancia entre los contornos (FAO, 1996a).

Lámina 62
Ejemplos de medialunas para cosecha de agua. Illela, Níger.

C.P.REIJ

Los lomos de las medialunas guían el agua de escorrentía hacia su centro donde esta se acumula en pozos y el exceso de escorrentía puede escapar por los extremos de las mismas. Para el establecimiento de árboles, los pozos pueden ser de 60 cm de profundidad y de 60 cm de lado. Las medialunas pueden ser sembradas con cultivos de grano, pastos forrajeros o árboles; los plantones de árboles se colocan encima del pozo o debajo del lomo para evitar el agua estancada. Las medialunas por lo general se construyen a mano, por lo tanto, su construcción requiere considerable trabajo. Una desventaja para la siembra del mijo y la plantación de algunos árboles son las grandes cantidades de sedimentos que se depositan dentro de las medialunas, los que forman costras impermeables que pueden impedir la emergencia de las plántulas.

Líneas de contorno de piedra

Las líneas de contorno de piedra son una línea simple de piedras colocadas a lo largo del contorno mientras que los lomos de piedra son construídos con piedras de 25 cm de alto y cerca de 35-40 cm de ancho. La base puede ser establecida en una excavación de 5-10 cm de profundidad para prevenir que las piedras sean arrastradas aguas abajo por la escorrentía. Los lomos son permeables pero reducen la velocidad de la escorrentía y colocando las piedras chicas en el lado alto de la pendiente y las piedras más grandes en lado inferior, algún sedimento se filtra y se deposita en los lomos. Con el paso del tiempo puede haber un pequeño aumento de tamaño de las terrazas. El espaciamiento entre las líneas y los lomos es generalmente de 15-30 cm.

Los lomos de piedra han sido efectivos en Burkina Faso y Etiopía para la rehabilitación de tierras de cultivos y de pastoreo. En pendientes de 1-3 por ciento, las líneas de piedra a una distancia de 25 cm duplicaron los rendimientos de sorgo y redujeron la escorrentía en 23 por ciento (Zougmore et al., 2000). En algunas partes de Burkina Faso los lomos de piedra se construyen de forma de tener continuidad con represas permeables de piedra creadas a través de las zanjas, las que desvían el agua de la zanja y la esparcen sobre la tierra.

Camellones y lomos de contorno de tierra

Los camellones de tierra son generalmente de 15-20 cm de alto, construídos paralelamente al contorno y espaciados 1,5 a 3 m; han resultado técnicamente exitosos para la producción de cultivos y árboles. Se construyen excavando un surco a lo largo del contorno y colocando el suelo hacia el lado de abajo de la pendiente para formar lomos. Antes de cultivar la tierra debajo de los lomos se facilita la unión del lomo con la tierra subyacente. Se construyen cierres en el surco cada 4-5 m para prevenir que la escorrentía que se acumula en el punto más bajo sobrepase o rompa el lomo. El sorgo y el mijo perla a menudo se siembran en ambos lados del surco y la tierra entre los lomos permanece desnuda para favorecer la generación de escorrentía.

Los lomos de tierra en contorno son camellones grandes, de 20-40 cm de alto, construídos con una niveladora de caminos o tractor y arado. Los lomos están a distancias de 5 a 10 m y se construyen cierres a intervalos de 10 m. Los lomos deberían ser reconstruídos en cada estación y pueden ser periódicamente movidos cortas distancias a fin de facilitar el reabastecimiento de nutrientes. Los lomos de tierra pueden ser recubiertos con piedras colocadas en la lado superior de la pendiente. Los camellones y los lomos de tierra funcionan correctamente solo cuando el suelo es razonablemente permeable de modo que pueda haber infiltración. Si el suelo está compactado o es naturalmente impermeable la colección del agua detrás del camellón o lomo puede causar su rotura o que el agua lo sobrepase dando lugar a pérdidas de agua y a erosión.

Otro requerimiento esencial es que los camellones y los lomos no formen rajaduras y sean suficientemente estables de modo que no se rompan cuando son humedecidos por la escorrentía. Los lomos de tierra han sido usados exitosamente para el establecimiento de árboles a intervalos de cerca dos metros junto con la siembra de pastos en tierras desnudas; los pastos ayudan a estabilizar los lomos. Si bien este sistema ha sido técnicamente exitoso, la adopción por parte de los agricultores, sin asistencia técnica, en el norte de Kenya, ha sido muy limitada (Thomas, 1997).

Diques de retención

La práctica más común y exitosa para concentrar la captura de agua de escorrentía en Kenya es la captura del agua de los caminos en diques de retención. Estos diques tienen por lo general 50 cm de profundidad y 50 cm de ancho y se construyen a lo largo de los contornos. El suelo excavado se coloca del lado de arriba de la pendiente para formar una terraza ensanchada de tipo fanja yuu o hacia abajo como un corte de drenaje. La base del dique por lo general está a nivel pero puede ser regulada para que el agua fluya de un extremo al otro. Los diques de retención a menudo son usados para la plantación de bananos. Dado que estos necesitan grandes cantidades de agua y pueden tolerar inundaciones temporarias solo es necesario que los diques sean suficientemente grandes como para retener la escorrentía esperada. De lo contrario se debe construir un tubo de descarga de modo que el exceso de agua pueda escapar sin causar daños.

Pozos de retención

Pequeños pozos de retención (o microcuencas) de 0,5 a 2 m³ de capacidad y forrados de cemento están siendo probados por agricultores e investigadores en Honduras para capturar la escorrentías de los patios, senderos y corrientes de agua temporarias (López y Bunch, 2000). El objetivo es usar el agua capturada para riego suplementario o para extender la temporada de crecimiento.

Estanques de retención

Los estanques de retención recolectan el agua de escorrentía de los caminos, senderos y corrientes transitorias. Pueden ser rectangulares o cuadrados, rodeados por pequeños lomos de tierra y ubicados cerca de cultivos de bananos o árboles. Pequeños estanques pueden ser usados para árboles individuales o la resiembra de tierras de pastoreo y estanques más grandes para cultivos anuales o pequeños lotes forestales.

El sistema Majiluba es un ejemplo de estanques de retención tradicionales que son muy usados con éxito por los agricultores de las tierras semiáridas de la zona del lago Tanzanía para el cultivo del arroz (Gowring, com. pers., 2000; Morse, 1996). Las principales fuentes de agua de escorrentía son corrientes efímeras, senderos y áreas residenciales y la escorrentía es desviada en los campos de arroz con lomos de tierra en el fondo de los valles. La gramínea Cynodon dactylon protege los lomos de las estanques de retención. Este sistema requiere la organización colectiva de la comunidad.

Estanques en las fincas

La captura de la escorrentía de los flujos concentrados y su almacenamiento en estanques de 150 a 300 m³ de capacidad están siendo probados en Burkina Faso y Kenya (Rockstrom, 1999). El objetivo es utilizar el agua capturada para el riego suplementario de granos alimenticios.

Captura del agua de inundaciones y dispersión del agua

La captura del agua de inundaciones y la dispersión del agua consisten en la utilización del agua de cursos de agua (Thomas, 1997). Existen dos enfoques: la intercepción del agua de inundaciones en grandes lomos con descargas de piedra en el piso llano de un valle de modo que el agua sea retenida y dispersada lateralmente y el desvío por inundación de un curso de agua efímero sobre la tierra adyacente.

Las estructuras temporarias como los lomos son usadas para desviar el agua de una corriente de agua y conducirla a la tierra cultivada. Alternativamente, el agua es desviada a una serie de estanques, pasando de un estanque a otro por tubos de descarga. Los principales problemas son la impredecibilidad de las inundaciones, el peligro de que las estructuras puedan ser arrastradas por la corriente y la profundidad desuniforme del agua dispersada.

Participación y colaboración de todos los interesados

Debería ser adoptado un enfoque participativo para asegurar que se identifican las verdaderas causas de los problemas y que las posibles soluciones sean apropiadas, posibles y aceptables para todos los interesados. Los participantes deberían incluir representantes de toda la comunidad afectada por el problema, hombres y mujeres, viejos y jóvenes, ricos y pobres. También deberían participar representantes del gobierno y de organizaciones privadas que pueden contribuir a la solución de los problemas. Estos pueden incluir extensionistas del gobierno y ONG, abastecedores agrícolas comerciales, organizaciones de crédito y comercialización y especialistas técnicos de suelos y manejo de aguas, agrónomos, riego e hidrología de aguas superficiales. Los Anexos 1 a 6 proporcionan información y sugerencias sobre actividades colaborativas y el enfoque participativo.

Necesidad de un facilitador

Un extensionista con el cual la comunidad esté familiarizado debería actuar como facilitador. Es responsabilidad del facilitador asegurar que todos los participantes tengan la oportunidad de expresar sus opiniones y evitar que los miembros más prósperos e influyentes de la comunidad tengan un papel excesivo. Más detalles de las funciones del facilitador se encuentran en Guidelines and reference materials on integrated soil and nutrient management and conservation for farmers field schools (FAO, 2000a).

Necesidad de enfrentar la raíz de las causas

Para resolver exitosamente los problemas, las causas que los generan deben ser identificadas y discutidas. Si no se enfrentan los problemas desde sus orígenes se discutirán los síntomas y no las razones que los originan, lo cual reducirá las posibilidades de resolverlos.

Identificación participativa y priorización de los problemas del agua en el suelo

Evidencia de los problemas del estrés de agua y sus causas deberían ser obtenidas por medio de recorridos en el campo y del examen del suelo en los pozos, usando los indicadores descriptos y priorizados mediante un método de clasificación.

Identificación participativa de la raíz de los problemas

La raíz de los problemas del estrés de agua de los cultivos se debe discutir e identificar en forma participativa desarrollando un árbol de problemas-causas tal como muestra la Figura 21. Los árboles problemas-causas ilustran las relaciones entre los problemas y las causas de las «causas» en una ordenación jerárquica lógica, con el problema que se puede observar en la parte superior y la raíz de los problemas en la parte inferior del mismo. Las causas del problema observable son por lo general problemas por si mismos para los cuales deben ser identificadas las causas, por lo que el proceso continua hasta que la(s) raíz(ces) de la(s) causa(s) es (son) identificada(s).

Nota: las flechas señalan las causas de cada problema.

Para formar un árbol de problemas-causas se solicita a los participantes que escriban en tarjetas las causas inmediatas de los problemas que se observan. Estas tarjetas que corresponden a las causas principales y más inmediatas del problema son ordenadas en una línea inmediatamente por debajo del problema que se observa. Estas causas, a su vez, pueden ser consideradas como problemas. El proceso se repite para obtener las causas más inmediatas y sustanciales de esos problemas los cuales se ordenan en una línea por debajo del problema al cual corresponden. Después que se ha establecido cada línea se discute el árbol y se introducen las modificaciones necesarias. El proceso continúa hasta que las raíces de las causas han sido establecidas y aceptadas. Este procedimiento es útil para todo tipo de problemas. Por ejemplo, en la Figura 21 la raíz de la causa de la escorrentía ha sido identificada como la falta de forraje para el ganado en la estación seca.

Fuente: FAO, Boletín de Suelos No. 75.

Identificación participativa de posibles soluciones para ser comprobadas

En esta etapa se enfatizan las posibles soluciones ya que los agricultores normalmente necesitan evaluar la conveniencia y la idoneidad de las soluciones que involucran ensayos simples para su evaluación o validación. Los agricultores frecuentemente necesitarán adaptar esas posibles soluciones a sus propias condiciones productivas, sociales, económicas y ambientales.

Las posibles soluciones son identificadas por medio de discusiones participativas en las cuales son importantes las experiencias y las sugerencias de los participantes. El diagrama del árbol de problemas-causas es un marco útil para enfocar los conceptos y las discusiones en posibles soluciones para cada una de las causas o problemas identificados, comenzando con las raíces de las causas y avanzando en el árbol. Un ejemplo se encuentra en la Figura 22. Los especialistas técnicos y el facilitador también pueden proponer soluciones a los problemas (Cuadro 13), pero siempre que sea posible, se debería poner énfasis en las modificaciones de las tecnologías utilizadas por los agricultores. Las visitas a agricultores que hacen innovaciones que han adoptado o adaptado exitosamente posibles soluciones son muy deseables ya que esto permite la libre discusión por parte de los agricultores sobre las ventajas o desventajas de las propuestas. El hecho de que cada tipo de acción individual pueda también tener más de un efecto es ilustrado por un enfoque visual para encontrar posibles soluciones a los problemas del agua en el suelo tal como se presenta en el Boletín de Suelos de la FAO No. 75, pp. 56-57 (FAO, 1999a).

CUADRO 13
Lista de control de posibles soluciones a los problemas de agua en el suelo que deben ser validados y adaptados con los agricultores

Selección participativa de posibles soluciones a ser ensayadas

Las posibles soluciones son discutidas de acuerdo a su conveniencia para el sistema de producción y a las circunstancias de los agricultores en base a los recursos necesarios (mano de obra, tierra, dinero, materiales de la finca e insumos externos), su disponibilidad dentro del grupo familiar o de la comunidad y otros problemas prácticos. Algunas soluciones posibles requerirán la introducción de cambios en el sistema de producción y en las actividades del grupo familiar. Por ejemplo, la introducción del ensilaje (como posible solución en la Figura 22) puede requerir cultivos específicos para ensilar en tierras que fueron previamente usadas para cultivos alimenticios y destinar mano de obra para recolectar el forraje, confeccionar el silo y distribuir el ensilado. De esta forma, pueden ser seleccionadas las soluciones más promisorias y adecuadas para ser ensayadas y puede ser identificado cualquier cambio requerido del sistema de producción o de las actividades del grupo familiar.

Ensayos participativos y evaluación de posibles soluciones

En la etapa final los agricultores deben ensayar y evaluar las soluciones posibles que han sido seleccionadas para evaluar si son técnica, social, económica y ambientalmente aceptables, para el agricultor, para su familia y para la comunidad. En razón de la naturaleza muy variable de los suelos, incluso en áreas limitadas, es importante que varios agricultores de distintas partes de la comunidad lleven a cabo los mismos ensayos en sus fincas. De esta forma es posible evitar resultados atípicos o extraños que se pueden obtener ensayando en solo uno o dos lugares donde el manejo del suelo fue previamente excepcionalmente bueno o malo. Inicialmente, los agricultores deberían llevar a cabo los ensayos solo en áreas pequeñas.

Los ensayos de posibles soluciones por parte de los agricultores en sus propias fincas, tal vez siguiendo demostraciones en el campo de la validez de las alternativas más probables, bajo la guía de técnicos de campo e investigadores, también estimula a los agricultores a ser más innovativos, lo cual es considerado un punto clave para el desarrollo agrícola sostenible, especialmente en áreas con servicios de asesoramiento inadecuados (Bunch, 1995).