Los procesos glaciales en el Alto Medio Oeste crearon una abundancia de suelos altamente productivos pero mal drenados. Si bien mejora la producción agrícola, el drenaje también afecta la hidrología, la calidad del agua y los hábitats de los humedales.
Mejora de la producción agrícola
Los suelos mal drenados aumentan los riesgos para la producción agrícola debido al exceso de agua y los niveles freáticos elevados. Un drenaje adecuado del suelo mejora la producción agrícola al:
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Garantizar la siembra y las operaciones de campo oportunas.
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Minimizar la compactación del suelo y la acumulación de sal.
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Promover condiciones para un buen establecimiento del semillero y germinación.
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Minimizar el estrés por altos niveles freáticos en los cultivos en crecimiento.
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Superando el rendimiento de los suelos mal drenados
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Ofreciendo menos variabilidad de rendimiento de un año a otro.
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Mejorar la oportunidad de emplear otras prácticas de conservación como la labranza mínima.
Otros efectos
Tanto el drenaje artificial como el cambio de uso de la tierra (de praderas a agricultura) afectan la hidrología, la calidad del agua y el hábitat. Es difícil separar los efectos individuales del drenaje y el cambio de uso de la tierra.
Hidrología
El drenaje superficial y subterráneo tiene impactos hidrológicos muy diferentes.
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El drenaje superficial acelera el flujo del paisaje y aumenta los flujos máximos.
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El drenaje con baldosas promueve una mayor infiltración, lo que ralentiza el suministro de agua desde el paisaje (en comparación con el drenaje superficial). Sin embargo, los estudios indican que el potencial de aumento total del rendimiento hídrico del 5 al 10 por ciento.
Los efectos hidrológicos locales se amortiguan a escalas de cuencas hidrográficas más grandes.
Calidad del agua
El drenaje superficial y subterráneo afecta la calidad del agua de manera diferente:
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El drenaje superficial puede aumentar las pérdidas por escorrentía superficial (principalmente sedimentos y fósforo).
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El drenaje con baldosas puede reducir los contaminantes de escorrentía superficial, pero puede aumentar los nutrientes disueltos como el nitrato.
Reducciones de humedales
Las actividades de drenaje han reducido el número y la extensión de los humedales. En algunas áreas, se han reducido hasta en un 90 por ciento.
Sin embargo, los humedales ahora están protegidos por leyes federales y estatales. En algunas zonas, se están restaurando humedales, generalmente en tierras que alguna vez fueron cultivadas.
Uso de drenaje
Las principales prácticas de drenaje artificial de los productores de cultivos son el drenaje superficial (zanjas) y el drenaje subterráneo (tejas).
El drenaje subterráneo comenzó en el norte del estado de Nueva York, en Johnston Farm, en la década de 1830. Hoy en día, aproximadamente el 25 por ciento de la tierra cultivable de Estados Unidos emplea drenaje superficial o subterráneo, o ambos.
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Las primeras actividades de drenaje en la región abordaron las necesidades de agricultura, infraestructura de transporte y salud humana.
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El porcentaje de tierra drenada con tejas en Minnesota varía ampliamente, pero quizás entre el 20 y el 30 por ciento de los suelos agrícolas en la cuenca del río Minnesota son drenados con tejas. En algunas localidades existen porcentajes más altos (Figura 2).
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Los agricultores de Minnesota pueden drenar sus tierras, siempre que tengan una salida y cumplan con las regulaciones estatales y del Departamento de Agricultura (Figura 3).
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La actividad actual de drenaje en el Medio Oeste generalmente reemplaza los sistemas de drenaje más antiguos y menos efectivos con sistemas nuevos. En estos nuevos sistemas, es importante incorporar tecnologías para reducir las preocupaciones ambientales (Figura 4).
Prácticas de drenaje de conservación.
Es importante alcanzar los objetivos de calidad del agua y al mismo tiempo abordar las necesidades de drenaje para la agricultura. Considere incorporar una o más de estas prácticas de conservación:
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Mejores prácticas de gestión de nutrientes
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Drenaje controlado o gestión del agua de drenaje (Figura 5)
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Zanjas de dos etapas
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Drenaje poco profundo
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Reducir la intensidad del drenaje
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Biorreactores de astillas de madera
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Entradas de superficie mejoradas
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Entradas laterales mejoradas
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Cultivos de cobertura de invierno
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Restauración de humedales
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Cuencas de retención de nutrientes
El diseño de gestión del agua de drenaje (Figuras 6 y 7) requiere dividir el campo en zonas de control/gestión del agua, alinear los laterales con los contornos del campo y utilizar estructuras de control. Es posible que se puedan lograr reducciones anuales del flujo subterráneo y de nitratos del 10 al 50 por ciento.
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Revisado en 2018