Evaluación de la eficiencia de franjas amortiguadoras de pasto en la retención de Agua, sedimentos y nutrientes usando el modelo APEX

Resumen

Las franjas amortiguadoras son franjas de terreno con vegetación permanente o semi-permanente diseñadas para interceptar contaminantes y manejar otros problemas ambientales.  Las franjas amortiguadoras remueven sedimentos, nutrientes, pesticidas, contaminantes asociados con los sedimentos, excretas y otros desechos de los animales que se movilizan en la escorrentía desde campos agrícolas. Éstas ejercen su acción disminuyendo el movimiento del agua de escorrentía, atrapando sedimentos suspendidos en dichas aguas y promoviendo la infiltración del agua dentro de la franja.  En los Estados Unidos, se ha desarrollado una iniciativa a nivel nacional para ayudar a los agricultores a instalar cerca de 3 millones de kilómetros, meta alcanzada en el año 2002, para mejorar la calidad del suelo, el aire y las aguas; mejorar el hábitat de especies silvestres, restaurar la biodiversidad, y crear paisajes con mayor belleza escénica. En este estudio, se usó el modelo APEX (Agricultural Policy/Environmental eXtender-Políticas Agrícolas/extensión ambiental) para evaluar la eficiencia de las franjas amortiguadoras de pasto en atrapar sedimentos y nutrientes. APEX se validó usando datos experimentales de Blacksburg, Virginia.  El estudio de campo mostró una eficiencia de retención de franjas de pasto bermuda de 0.96-0.99 mientras que los resultados con APEX dieron como resultado una eficiencia de retención de 0.93-0.94.  Luego de validar el modelo, APEX fue usado para desarrollar un conjunto generalizado de relaciones con respecto a la eficiencia de retención de las franjas amortiguadoras para varios climas, suelos, longitudes de campo, anchos de franja y pendientes en los Estados Unidos. Se desarrollaron eficiencias de retención de las franjas amortiguadoras de pasto para el flujo de escorrentía, sedimentos, formas solubles de nitrógeno y fósforo, y formas orgánicas de nitrógeno y fósforo transportadas en el sedimento. Estas relaciones pueden ser usadas en planificación local o regional y en modelos a nivel de cuencas.Palabras clave: Franjas amortiguadoras, APEX, control de erosión, contaminación no puntual

Abstract

Buffer strips are areas of land in permanent or semi-permanent vegetation designed to intercept pollutants and manage other environmental concerns.  Buffer strips remove sediment, nutrients, pesticides, sediment-attached contaminants and animal waste from agricultural runoff.  Buffer strips work by slowing the movement of runoff water, trapping sediments suspended in the runoff water and enhancing infiltration of the runoff water within the buffer strip.  In the United States, a National Conservation Buffer Initiative has been established to help land owners install 2 million miles of buffers by the year 2002 to improve soil, air, and water quality; enhance wildlife habitat; restore biodiversity; and create scenic landscapes.  In this study, the APEX (Agricultural Policy/Environmental eXtender) model was used to evaluate the efficiency of grass buffer strips in trapping sediment and nutrients.  APEX was validated using field data from Blacksburg, Virginia. The  field   study   showed   a   sediment   trapping efficiency of 0.96-0.99 while APEX results gave a trapping efficiency of 0.93-0.94.  After the model was validated, APEX was used to develop a generalized set of relationships on buffer trapping efficiency for various climates, soils, field lengths, buffer widths, and slopes in the U.S.  Grass buffer trapping efficiencies were developed for flow, sediment, soluble forms of nitrogen and phosphorus, and organic forms of nitrogen and phosphorus transported by sediment.  These relationships can be used in local and regional planning and in watershed scale models.

Key words: Buffer strips,  APEX, erosion control, non point source pollution