Effects of ploughing and mulching on soil and organic matter losses after a wildfire in Central Portugal
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[1] Universidade de Aveiro
Universidade de Aveiro
Vera Cruz, Portugal
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- Localización: Cuadernos de investigación geográfica: Geographical Research Letters, ISSN-e 1697-9540, ISSN 0211-6820, Vol. 46, Nº 1, 2020, págs. 303-318
- Idioma: inglés
- Títulos paralelos:
- Efecto del labrado y del acolchado en las pérdidas de suelo y materia orgánica después de los incendios en el centro de Portugal
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Resumen
- español
Los incendios forestales suelen incrementar la escorrentía superficial, la erosión del suelo y de la materia orgánica asociada. Técnicas como el labrado o el acolchado de restos forestales han sido realizadas en Portugal para mitigar estos efectos, pero sus efectividades no han sido nunca comparadas directamente. En este estudio se analiza la efectividad de estas técnicas en el control de la erosión hídrica y de las pérdidas de materia orgánica en dos plantaciones de eucalipto quemadas por el mismo incendio en Agosto de 2015 en el Centro de Portugal. En una ladera se instalaron seis parcelas de 2 m x 8 m, divididas en dos bloques con un tratamiento por bloque: control (sin intervención) y labrado del suelo a 20 cm de profundidad con una retroexcavadora. En la otra ladera se instalaron nueve parcelas en tres bloques, con tres tratamientos por bloque: control (sin intervención), acolchado (mulching) con restos forestales triturados aplicados a una tasa reducida (2.6 Mg ha-1) y otra estándar (8.0 Mg ha-1). El acolchado fue aplicado un mes después del incendio, mientras que el labrado ocurrió once meses después del incendio. La erosión del suelo fue monitorizada entre Julio 2016 y Mayo 2017, coincidiendo con el segundo año post-incendio. La erosión del suelo para este periodo relativamente seco fue de 1.6 y 0.6 Mg ha-1, respectivamente para las parcelas control de las laderas labrada y acolchada. La erosión de suelo en las parcelas labradas fue un 19% menor que la erosión en las parcelas sin labrar, mientras que la erosión en las parcelas con acolchado a tasas reducida y estándar fue, respectivamente, un 67 y 93% menor que la erosión medida en las parcelas sin acolchado. El contenido de materia orgánica en los sedimentos fue de un 22% en el caso de las parcelas sin labrar. En el caso de las parcelas labradas esta cantidad se redujo a la mitad, lo que puede ser atribuido a la inversión de los horizontes edáficos por acción del labrado. El acolchado con tasa de aplicación estándar parece inducir un claro enriquecimiento en el contenido de materia orgánica de los sedimentos, especialmente si lo comparamos con la tasa reducida y con las parcelas sin acolchado (25 vs. 16 y 14%). Se concluye que: i) las pérdidas de suelo excedieron el umbral tolerable de 1 Mg ha-1 durante el segundo año después del incendio, lo que indica que hay que tomar medidas de mitigación de la erosión, ii) el labrado fue claramente menos efectivo para mitigar la erosión post-incendio que el acolchado de residuos forestales, incluso a tasas de aplicación tan bajas como las utilizadas típicamente en operaciones post-incendio con acolchados de paja.
- English
Forest wildfires typically increase runoff and associated soil and organic matter losses. Both ploughing and mulching with forest residues have been applied in recently burnt areas in Portugal to mitigate these effects in soil erosion, but their effectiveness has never been compared directly. To this end, soil and organic matter losses by water after a wildfire were studied in two eucalypt plantations in central Portugal that had been affected by the same wildfire (August 2015). One of the sites was instrumented with six erosion plots (2 m by 8 m), divided over two blocks with one treatment per block: control (doing nothing) and ploughing to 0.2 m depth with a tracked excavator. The other site was instrumented with nine erosion plots, divided over three blocks with three treatments in each block: control (doing nothing) and mulching with forest logging residues at reduced (2.6 Mg ha-1) and standard application rates (8 Mg ha-1). Mulching was performed one month after the wildfire, whereas ploughing took place one year after the wildfire. For this study, soil and organic matter losses were monitored at 12 occasions from July 2016 to May 2017, roughly coinciding with the second post-fire year. Over this relatively dry period sediment losses at the control plots of both ploughed and mulched sites averaged 1.6 and 0.6 Mg ha-1 respectively. The corresponding losses of the ploughed plots were 19% lower, whereas those of the mulched plots were 67 and 93% lower at the reduced and standard mulch rates, respectively. The organic matter content of the eroded sediments was 22% in the unploughed plots, and ploughing reduced this figure in half, which could be explained by the inversion of the topsoil horizons by the excavator. Mulching at the standard application rate seemed to produce a clear enrichment in organic matter content compared to mulching at the reduced rate as well as doing nothing (25 vs. 16 and 14%). The two main findings of this research were that i) erosion rates exceeded the 1 Mg ha-1 tolerable soil loss during the second post-fire year, indicating that mitigation measures have to be implemented, ii) ploughing was clearly less suited for mitigating post-fire erosion than mulching with forest logging residues, even at application rates as low as that typically used in operational post-fire emergency stabilization with straw mulching.
- español
