Oruscal es un Excel construido para permitir la calibración de RUSLE2 asumiendo la situación simplificada de una ladera con un perfil de pendiente regular para cultivos arbóreos como la vid, el olivo o el almendro. Está orientado al uso educativo y a la formación sobre la evaluación de la erosión hídrica mediante RUSLE, facilitando la comprensión del riesgo de erosión de diferentes manejos por parte de los interesados, u otras aplicaciones como la comparación del riesgo de erosión entre diferentes manejos, regímenes de suelo, temperatura y precipitación. Para situaciones más complejas, por ejemplo perfiles de pendiente complejos, cualquier usuario interesado deberá utilizar el software RUSLE2 completo. La estructura y los principales datos de entrada de la herramienta se explican en el modelo, así como en las instrucciones que lo acompañan. ORUSCAL calcula en cada una de las hojas de Excel cada factor o subfactores RUSLE. Cada factor va acompañado de una serie de explicaciones e información complementaria que permiten su determinación, indicando, cuando es necesario, las fuentes de esta información (por ejemplo, la erosividad de las precipitaciones) o datos tomados de la base de datos RUSLE 2.0 (por ejemplo, la biomasa de raíces para diferentes manejos de los huertos. Esto permite su uso en situaciones con datos limitados de forma sencilla para usuarios con una formación limitada en programación o modelización, permitiendo el uso de una combinación de mediciones de campo (por ejemplo, evaluación de la cubierta vegetal) complementada con datos de otras fuentes.

 Introducción – Tutorial

 

Estas instrucciones pretenden proporcionar a cualquier usuario la información básica para ejecutar ORUSCAL. Asumen un conocimiento básico de RUSLE y Excel, y siguen la misma estructura que ORUSCAL. Es decir, se explicará hoja a hoja empezando por la hoja nº 2 a la izquierda «1_Introducción», que aparece después de la hoja «0 Renuncia» , hasta la más a la derecha «20 General».

La hoja 2 «1_Introducción» proporciona una definición básica de ORUSCAL, un Diagrama de flujo de cálculos e introducción de datos, y algunas referencias.

 

 

 

Figura 1: Vista de la hoja «1_Introducción».

 

En cada hoja del modelo, todas las celdas están bloqueadas a excepción de las que se utilizan para introducir datos (siempre coloreadas en azul). Esta es una medida de precaución para evitar trastear con las fórmulas por error, o que se cuelgue el modelo. En caso de que el modelo se cuelgue por algún valor inesperado en los datos de entrada debería restablecerse pulsando el botón deshacer de excel. Si no, puede descargar de nuevo una versión limpia para empezar de nuevo.

 

 

0.  Erosividad de las precipitaciones, R.

Las hojas «2_Erosividad de la precipitación» y «3_Información sobre la erosividad de la precipitación» contienen los datos de entrada, los cálculos y la información para la determinación de la erosividad de la precipitación, R. Está codificado para trabajar siempre en unidades SI.

Asumimos dos situaciones básicas para utilizar RUSLE. Una es para años individuales. En este caso es necesario introducir los valores de R calculados para cada trimestre. Es lo que llamamos opción 2 y la eliges tecleando 2 en la celda N2. Si has calculado previamente los datos de erosividad pluviométrica diaria a partir de los valores de los puntos de ruptura simplemente copia y pega esto en las celdas G43 a G407, también tienes que teclear 2 en la celda D36. Si todavía quieres usar esta opción pero no tienes valores de erosividad es posible aproximar los valores diarios de R si tienes precipitación diaria y conoces la relación entre la precipitación diaria y la erosividad usando una función exponencial del tipo R = a Pb. Para ello escribe 1 en la celda D36, los valores de a y b en las celdas D38 y D39, y la precipitación diaria en las celdas E43 a E407. La erosividad de la lluvia aparecerá en la columna F43 a F407. En ambos casos el modelo los agregará en valores trimestrales y los representará en las celdas I8 a I31 y gráficos a su derecha.

Si sólo se dispone de los valores medios de erosividad de los mapas con su distribución estacional por trimestres se puede calcular ORUSCAL para el valor medio. Es lo que llamamos opción 1 y la eliges tecleando 1 en la celda N1. Posteriormente añades la erosividad pluviométrica media anual en la celda D5 y la proporción de R anual que cae en cada trimestre en las celdas F8 a F31.

 

La hoja «3_Información sobre erosividad pluviométrica» proporciona información básica sobre R.

 

 

 

1.  Erosionabilidad del suelo, K.

Las hojas «4 Erodibilidad del suelo» y «5 Información sobre la erodibilidad del suelo» contienen los datos de entrada, los cálculos y la información para la determinación de la erodibilidad del suelo, K. Está codificada para trabajar siempre en unidades SI. Puede calcular K según el nomograma RUSLE estándar. Para ello necesitará añadir información sobre la distribución granulométrica (textura), OM, estructura del suelo y clase de infiltración. La hoja «6 Información sobre la erosionabilidad del suelo» contiene la información necesaria. Tendrá la opción de utilizar un nomograma diferente para suelos alterados en la celda E17. También le da la opción de utilizar un K calculado externamente a partir de una función o base de datos diferente. Para ello, debe escribir 1 en la celda E24 y escribir el valor K en la celda E25. En esta fase ya ha proporcionado la información para utilizar un valor K constante para todo el año si ha escrito 2 en la celda E20.

 

Tendrá la alternativa de utilizar un valor K variable a través de la correlación empírica proporcionada por RUSLE2 tecleando 1 en la celda E20. Incluso si no utiliza el valor K variable, el modelo necesita que introduzca la precipitación diaria, así como la Tº máxima y mínima en este punto. Esto se debe a que se utilizarán en cálculos posteriores. Deben añadirse en las celdas C61:C425, F61:F425 y G61:G425. Si está ejecutando ORUSCAL para el año medio elija un año con una Tª media y precipitación representativas. Si sólo dispone de Tª media diaria, simplemente péguela dos veces en las columnas F61:F425 y G61:G425. También tenga en cuenta que el uso de un valor K variable no es compatible con el uso de un subfactor sm variable (ver sección 13). Por lo tanto, si planea utilizar un subfactor sm variable, debe elegir un valor K constante.

 

 

 

2.  Cubierta vegetal y del suelo.

La ficha «6 Cubierta vegetal y del suelo» está separada de otras secciones porque la información que contiene puede utilizarse para determinar más de un factor o subfactor. Es importante comprender correctamente el significado de cada parámetro. La cobertura del suelo del árbol (vides u olivos, por ejemplo) en las celdas D14:D37 significa la cobertura del suelo en cada trimestre siempre referida al área proyectada del árbol en su máximo crecimiento. Por ejemplo, si sus plantas arbóreas cubren (al máximo crecimiento) el 40 % de la parcela (siendo el resto carriles) y tiene una cobertura del suelo del 95 % por debajo de las plantas arbóreas en, (por ejemplo, en agosto) debe escribir aquí 95 %. Lo mismo tiene que hacer con la superficie de cultivo de cobertura en las celdas E14:E37. En otra hoja tendrá la oportunidad de proporcionar las dimensiones para determinar la proporción relativa de superficie de carril y de hilera de árboles.

Tenga en cuenta que para las otras dos variables, cobertura del suelo por residuos vegetales y por fragmentos de rocas, que deben escribirse en las celdas F14:F37 y G14:G37 respectivamente, el enfoque es diferente. En estas dos variables se le pide que proporcione una cobertura del suelo para toda la parcela (promediando entre carril y superficie vegetal). Esto se debe a que estos parámetros de entrada son utilizados de forma diferente por RUSLE, y por lo tanto por ORUSCAL.

 

 

 

3. Longitud e inclinación de la pendiente, L S.

ORUSCAL utiliza las ecuaciones RUSLE estándar para determinar en las hojas «7 Longitud y pendiente de la ladera» y «8 Información sobre longitud y pendiente de la ladera» los factores S y L. Esto implica que estamos utilizando ecuaciones desarrolladas mayoritariamente a partir de datos experimentales procedentes de un rango de 0,1-18% de pendiente de talud. Si necesita realizar un análisis en el que la inclinación de la pendiente esté por encima de este rango, le remitimos al modelo completo RUSLE 2.0 (USDA-NRCS, 2013), donde hay otras ecuaciones disponibles, o a estudios como el de Liu et al. (1994). Aunque

 

es un apartado con información limitada que aportar, hace referencia a variables que son críticas a la hora de predecir la erosión del suelo. Preste atención al exponente m, vea la celda F10 donde tendrá la opción de dejar que el modelo calcule un valor m por trimestre o la alternativa de usar un valor m constante basado en su mejor estimación sobre el proceso de erosión dominante. Las predicciones son muy sensibles a este valor m, con un aumento de la erosión para valores m más altos. Si tiene dudas, el enfoque más conservador es utilizar 0,5, que es el valor para una situación intermedia entre la dominancia de la erosión de las colinas y la erosión entre colinas.

Liu, B.Y., Nearing, M.A., Risse, L.M. 1994. Slope gradient effects on soil loss for steep slopes. Transacciones de la ASAE 37: 1835-1840.

USDA NRCS 2013. Documentación científica. Ecuación universal revisada de pérdida de suelo, versión.

 

2. Official NRCS Database. http://fargo.nserl.purdue.edu/rusle2_dataweb/RUSLE2_Index.htm

 

 

6.  sc, subfactor de consolidación del suelo..

Este subfactor, en la hoja «9 sc, consolidación del suelo» es el primero de los siete subfactores incluidos en la determinación del factor suelo y gestión, C. Considera el efecto de la consolidación en la reducción del riesgo de erosión a largo plazo cuando se deja de labrar en comparación con otros sistemas de gestión. Si se va a simular una situación en la que hay algo de laboreo, tipo 1 en la celda I14 y si no, tipo 2. Sin embargo, para un estado de suelo consolidado recomendamos forzar al modelo a utilizar un valor sc de 1. Esto se debe a que hay muy poca información sobre la interacción de este subfactor fuera de las condiciones de cultivos de campo, y de hecho, hay experimentos que demuestran en huertas que las calles sobreconsolidadas con suelos desnudos presentan mayor pérdida de suelo que las calles desnudas labradas. Para ello, en la celda I16 escriba un valor positivo próximo a cero, por ejemplo 0,01.

 

7.  cc, subfactor cobertura del dosel.

Este subfactor, en la hoja «10 cc, cubierta de copas» es el segundo de los siete factores incluidos en la determinación del factor suelo y gestión, C. Se refiere a la protección del suelo por la vegetación en pie, y completa la información de la hoja «6 Cubierta de copas y suelo». Tienes que proporcionar el porcentaje de la parcela cubierto por la superficie vegetal, celda I3, y el porcentaje cubierto por la superficie del carril, celda I28. Puede tener una duda aquí, cuando hay una situación en la que sólo una parte del área del carril tiene un cultivo de cobertura (por ejemplo, una banda estrecha que cubre sólo el centro). En este caso, puede aproximar la cobertura media del suelo en esta área de carril mediante los valores introducidos en la hoja 6 «Dosel y cobertura del suelo», vaya a la sección 4.

 

 

8.  sr, subfactor rugosidad del suelo.

Este subfactor, en la hoja «11 sr, rugosidad del suelo» es el tercero de los siete factores incluidos en la determinación del factor de suelo y manejo, C. Se refiere a la protección de la rugosidad incrementada contra la erosión. Está relacionado con la hoja «12 cc y sr info», donde puede encontrar información que incluye los valores de la base de datos RUSLE para los aperos de labranza que pueda necesitar. Es importante recordar que el manual RUSLE indica claramente que debe utilizar los valores de rugosidad de la base de datos RUSLE y no los medidos a partir de otra fuente, ya que podrían no ser compatibles con las ecuaciones desarrolladas para este modelo debido a las unidades y métodos de medición.

En la hoja 11 deberá proporcionar en primer lugar la información de las operaciones de laboreo del suelo que necesita describir, escribiendo en las secciones correspondientes de las celdas del bloque A12 a L21. Encontrará la información necesaria para ello en la hoja «12 cc and sr info». A continuación, pasará a la sección A26 a I26. Si no realiza ningún tipo de operación de laboreo no necesitará teclear nada. Si está simulando una situación sin laboreo tendrá que introducir los parámetros que dan como resultado una rugosidad superficial, en la línea 26, que muestra la situación representativa para su gestión. Una alternativa más fácil es ir a la celda E28 donde tienes la opción de indicar que quieres una rugosidad constante que indique una superficie que no ha sido alterada por el laboreo.

Para simular la degradación de la rugosidad de la labranza por la lluvia necesita utilizar los datos de lluvia y erosividad. Para modelar la degradación de la rugosidad del suelo debido a las precipitaciones, el modelo utiliza la erosividad de las precipitaciones, R. Si ha utilizado como mejor aproximación de R la calculada a partir de las precipitaciones diarias (ver sección 2) se vincularán a esta sección. Si no utilizó esta opción se le pedirá que vuelva a la página «2 Erosividad de la lluvia» para introducir esos datos. Por último tiene que

 

indicar la fecha y el tipo de operaciones de laboreo realizadas durante el año. Para ello, vaya a las celdas H42:H406 y escriba para la fecha correspondiente el código de la operación de laboreo que definió en el bloque de celdas A11 a L21. El código de cada línea es el número de la columna A. Tiene un máximo de 10 operaciones diferentes para definir y elegir. Encontrará información sobre los parámetros de estas opciones de labranza en la hoja «12 cc y sr info».

 

 

9.  sb, subfactor biomasa del suelo.

Este subfactor, en «13 sb, biomasa del suelo» es el cuarto de los siete factores incluidos en la determinación del factor suelo y gestión, C. Se refiere a la reducción de la erosión debida a la presencia de biomasa en el suelo. Se acompaña de «14 sb info» donde puedes encontrar tablas (extraídas de la base de datos RUSLE 2.0) con información de la biomasa del suelo en diferentes condiciones. Puede elegir entre ellas para rellenar la información necesaria en la hoja 14 si no dispone de mediciones experimentales que pueda utilizar. Debes añadir la información de la biomasa del suelo debida a las raíces en las celdas D15:D38 y de los residuos vegetales en las celdas E15:E38. Recuerde que si usted no incorpora estos residuos vegetales al suelo, entonces no pueden ser contados como biomasa del suelo. Observe también las unidades (lb acre-1 pulgada-1 promediadas para las 10 pulgadas superiores, 25 cm, del suelo) con el peso siempre en base al peso seco.

 

 

10.  gc, subfactor de cobertura del suelo.

Este subfactor, en la ficha «15 gc, cobertura del suelo» es el quinto de los siete factores incluidos en la determinación del factor suelo y gestión, C. Se refiere a la reducción de la erosión por la presencia de material depositado directamente sobre la superficie del suelo, como residuos vegetales, piedras u otro material de cobertura. Nótese que esta cobertura difiere de la proporcionada por la vegetación en pie, subfactor cc (sección 7).

La versión más actualizada de RUSLE calcula el valor del subfactor gc para cada trimestre utilizando la información ya proporcionada para los factores y subfactores anteriores. Para elegir esta opción sólo tiene que teclear en la celda F10 el valor del parámetro que define la conformidad del material que proporciona la cobertura del suelo en su situación entre el valor más cercano a su situación. Elija entre los valores incluidos en las celdas A11 a A13.

 

 

11.  hr, subfactor de la cresta.

Este subfactor en la hoja «16 hr, subfactor caballones» es el sexto de los siete factores incluidos en la determinación del factor suelo y manejo, C. Se refiere a la modificación del caballón de erosión por efecto de la orientación de los surcos, reduciéndose para el contorneado y aumentando si es exactamente arriba-abajo de la pendiente. No confundir este factor con el laboreo en contorno utilizado por RUSLE en el factor de prácticas de apoyo.

Este otro del subfactor RUSLE no se utiliza en muchas situaciones. Es posible que desee omitir este subfactor si está trabajando en una situación en la que este efecto podría no ser relevante, por ejemplo, cultivos de cobertura, o labranza poco profunda, o no entiende claramente lo que está haciendo existe la opción de no utilizar este subfactor tecleando 1 en la celda F6. Sin embargo, si decide utilizarlo, deberá indicar la orientación de la cresta con respecto a la pendiente máxima en la celda F11. En la celda F8 verás un recordatorio si estás utilizando una altura de cresta variable, que deberás establecer en la hoja correspondiente a la rugosidad superficial (sr, sección 8).

 

 

 

13.  sm, subfactor humedad del suelo.

Este subfactor de la ficha «17 sm, humedad del suelo» y la información que lo acompaña en la ficha «18 sm, info» es el séptimo de los siete factores incluidos en la determinación del factor suelo y gestión, C. Se refiere a la modificación del riesgo de erosión debido a la variación del contenido de agua del suelo, siendo mayor con mayor contenido de agua del suelo. Estudios previos en condiciones mediterráneas en olivares y viñedos sugieren que esta evolución de la humedad del suelo juega un papel importante en la modificación de las pérdidas por erosión durante diferentes periodos dentro del año y entre diferentes años. Te da la opción de utilizarlo tecleando 1 en la celda I3. Si tecleas 2 en la celda I3 evitas utilizar este subfactor. Recuerde que si utiliza un valor K variable durante el año (véase la sección 3, K) no puede utilizar este subfactor.

Para determinar un subfactor sm tiene que introducir algunos parámetros del suelo en las celdas I11 a I15. El modelo le ofrece dos opciones. Una es estimar un valor sm para cada día utilizando los registros pluviométricos y climáticos ya introducidos, calculando un balance hídrico del suelo aproximado utilizando la metodología Kc de la FAO (ver ficha 18 «sm, info»). La otra alternativa es que usted determine este balance hídrico del suelo externamente con un modelo de balance hídrico más sofisticado e introduzca los valores de sm calculados externamente, considerando una relación lineal entre sm igual a 1 (suelo superficial a capacidad de campo) y sm igual a cero (punto de marchitez permanente), en las celdas M6:M29.

 

 

14.  C, factor de cobertura y gestión.

Esta ficha, «19 Factor de cobertura y gestión», muestra los resultados de los cálculos de los distintos subfactores C durante los diferentes trimestres. Le ofrece la posibilidad de comprobar globalmente los resultados y las razones de la modificación del factor C en función de los cambios de cobertura y gestión (Figura 2).

 

 

Figura 2: Cuadro sinóptico del factor C trimestral y los subfactores.

 

 

15.  General.

Esta última hoja, «20 Generalidades», muestra los valores anuales y trimestrales definitivos de los distintos factores, así como las pérdidas de suelo estimadas resultantes (véase la figura 3).

 

Figura 3. Vista general de la hoja 20, «General», con los resultados de los cálculos.

 

 

Una vez que haya completado las simulaciones la forma más fácil de guardarlas es guardar este excel con un nombre diferente. De esta forma podrás guardar tantas simulaciones como quieras simplemente conservando el fichero excel correspondiente.