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“SECRETARÍA DE AGRICULTURA,
GANADERÍA,
DESARROLLO RURAL,
PESCA Y ALIMENTACIÓN”
Subsecretaría de Desarrollo Rural
Dirección General de Producción Rural Sustentable
en Zonas Prioritarias
Cortinas
Rompevientos
i
CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN........................................................................................................................1
2. OBJETIVOS ...............................................................................................................................2
3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS .......................................................................................................2
3.1 Ventajas...................................................................................................................................... 2
3.2 Desventajas ................................................................................................................................ 2
4. EROSIÓN EÓLICA ......................................................................................................................3
4.1 Factores implicados en el proceso de la erosión eólica............................................................. 3
4.2 Movilización del viento .............................................................................................................. 3
5. EFECTOS DE LAS CORTINAS ROMPEVIENTOS SOBRE EL VIENTO .................................................5
6. CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y ESTABLECIMIENTO.................................................................7
6.1 Especificaciones.......................................................................................................................... 9
6.2 Red de barreras.......................................................................................................................... 9
7. ESPECIES ÚTILES EN CORTINAS ROMPEVIENTOS........................................................................9
7.1 Funciones particulares ............................................................................................................... 9
7.2 Requisitos que deben cumplir.................................................................................................. 10
8. CÁLCULO DE ESPACIAMIENTOS...............................................................................................12
8.1 Espaciamiento entre árboles.................................................................................................... 12
8.2 Espaciamiento entre hileras..................................................................................................... 12
8.3 Espaciamiento entre cortinas................................................................................................... 12
9. ESTABLECIMIENTO DE LA PLANTACIÓN...................................................................................13
10. MANTENIMIENTO ..................................................................................................................14
11. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................14
11
CORTINAS ROMPEVIENTOS
1. INTRODUCCIÓN
El viento, en algunas regiones es un agente
importante en la degradación de los suelos,
especialmente en terrenos planos con baja
cobertura vegetal y alta incidencia de vientos. La
SEMARNAT-CP (2003), considera que cerca del
10% de la superficie del país está afectada por
diferentes grados de erosión eólica; no obstante
que en algunas áreas es la causa principal de
pérdida de suelo.
El efecto del viento sobe la producción de los
cultivos, se refleja no es solo por el daño
mecánico (rompimiento de ramas, troncos,
pérdida de flores o frutos) y abrasivo que el
viento y los sedimentos en suspensión pueden
ocasionar sobre los mismos, su efecto se puede
manifestar mediante estrés que afecta el
crecimiento, la calidad y el rendimiento; la
incidencia del viento reduce la humedad relativa
del ambiente cercano a la planta y aumenta la
evapotranspiración y favorece el secado de la
superficie del en suelo; además puede ser un
medio para diseminar plagas y enfermedades.
Las cortinas rompevientos son una alternativa
para prevenir el efecto adverso del viento sobre
los cultivos, conservar la humedad en la planta y
el suelo y reducir la erosión eólica.
Las cortinas rompevientos son líneas de
vegetación compuesta generalmente por árboles
y/o arbustos que forman una barrera alta y
densa que constituye un obstáculo al paso del
viento y polvo y redirecciona y modifica la fuerza
del viento. Parte del aire incidente, se desvía
sobre las copas de los árboles y parte de él se
filtra a través de la línea de árboles.
La cortina, en primer instancia reduce el
desprendimiento y arrastre de partículas porque
absorbe parte de la energía del viento por la
fricción que ejerce el flujo del aire a través de la
cortina. A la vez que reduce la velocidad del
viento y transforma el flujo turbulento en un
flujo uniforme y horizontal
De acuerdo con la conformación de la cortina, la
distancia de protección varía entre 10 y 20 veces
la altura efectiva de la misma. El efecto es
máximo en la zona inmediata a la cortina y su
efecto se reduce a medida que se aleja de esta
protección.
Como cualquier práctica de conservación, los
beneficios deben valorarse en función de los
costos de diseño, establecimiento y
mantenimiento de las cortinas de acuerdo con
las necesidades de protección y la condiciones
de los sitios de establecimiento, sin embargo, los
efectos principales se muestran en la
disminución de los daños producidos por el
viento sobre el crecimiento, desarrollo y
producción de los cultivos, y la creación de un
microclima propicio para el desarrollo vegetal.
Estas prácticas, además de su efecto protector,
también son utilizadas para controlar la erosión
eólica y pueden usarse en áreas agrícolas,
pastizales, áreas desprovistas de vegetación y
zonas urbanas.
22
2. OBJETIVOS
a. Reducir la velocidad del viento, lo cual se
logra por el obstáculo que representa la
cortina de árboles al flujo del viento.
b. Reducir el daño mecánico que provoca el
viento sobre cultivos, huertas, ganado y
fauna silvestre.
c. Proteger al suelo de la acción erosiva del
viento y la pérdida de humedad.
d. Reducir las partículas en suspensión
transportados por el viento.
e. Disminuir el estrés hídrico en las plantas por
desecación y pérdida de humedad relativa
en el ambiente.
3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
3.1 Ventajas
a. Protegen a cultivos, huertas, ganado y fauna
silvestre de la acción mecánica del viento y
partículas en suspensión.
b. Modifican el microclima del área, al reducir
la temperatura y aumentar la humedad del
aire y del suelo.
c. Reducen la velocidad del viento y
disminuyen el volumen de suelo en
movimiento, lo que reduce el potencial
erosivo de las corrientes de aire,
considerado la principal fuente de energía
para causar erosión eólica.
d. Detienen la carga del material en
suspensión, ya que al disminuir la velocidad
del viento, parte del material transportado
se deposita al no existir la energía necesaria
para iniciar y mantener en movimiento las
partículas del suelo. El volumen de suelo en
suspensión disminuye en forma
proporcional con la velocidad del viento.
e. Es una barrera natural para el control de
plagas y enfermedades diseminadas por
acción del viento. Al menos en la franja de
terreno utilizado por la estructura forestal,
estas barreras vegetales vivas disminuyen el
ataque de algunas plagas, contribuyendo al
equilibrio biológico en áreas de cultivos
agrícolas vecinos.
f. Proporcionan sombra al hato ganadero.
g. Aumentan la producción agrícola en el área
de protección de la cortina, en comparación
al rendimiento de los cultivos en campo
abierto.
h. En general, las áreas provistas de barreras
vivas aumentan su productividad, ya que se
incrementa la cantidad y la calidad de
diversos productos (cultivos bajos, frutales,
forraje, leña, madera, etc.), útiles para el
autoconsumo y la comercialización.
i. Aumenta el contenido de materia orgánica y
mejora los niveles de nutrimentos en el
suelo, especialmente cuando se combinan
especies fijadoras de nitrógeno.
j. De acuerdo con la selección de especies
utilizadas para la formación de la cortina,
pueden generarse productos adicionales que
mejoren los ingresos económicos de los
productores.
3.2 Desventajas
a. Un diseño o establecimiento y
mantenimiento deficiente de las cortinas
puede provocar problemas mayores a los
que se quiere prevenir y/o controlar.
b. Existe una resistencia natural de parte de
algunos propietarios de terrenos a invertir
33
en cortinas, por los pocos beneficios
económicos que se obtienen en los primeros
años.
c. El espacio ocupado por la cortina, desde el
punto de vista de los productores puede
implicar la pérdida de terreno que podría
utilizarse para producir productos primarios.
d. Las especies vegetales de la cortina pueden
competir por agua, luz y nutrimentos con los
cultivos principales, crear zonas sombreadas
o efectos alelopáticos.
e. Deficiencias en la ubicación de cortina puede
provocar problemas de acceso a las parcelas
o limitar el uso de maquinaria agrícola
principalmente la fumigación aérea, por el
obstáculo que presenta la altura de los
árboles.
4. EROSIÓN EÓLICA
La erosión eólica es el proceso de remoción y
transporte del suelo por acción del viento. Al
igual que en el caso de la erosión hídrica, la
eólica es más intensa a medida que la cubierta
vegetal del suelo disminuye.
Por ello, el problema de erosión eólica es más
común en áreas desérticas o semidesérticas,
donde se conjugan factores que facilitan el
proceso erosivo como son: suelo suelto y
finamente dividido, suelos con vegetación
escasa, áreas planas y extensas e incidencia de
vientos fuertes.
Este tipo de erosión también se puede
presentarse en áreas de alta precipitación,
cuando existen condiciones de vulnerabilidad del
suelo, ya sea por condiciones edáficas o por
remoción de la cobertura vegetal natural.
Bennett (1965), menciona que una tormenta de
polvo que cubra una superficie de 13,000 km2
hasta una altura de 3,050 m, puede llegar a
cargar siete millones de toneladas de suelo, lo
que corresponde a una densidad de partículas en
el aire de 0.17 g/m3
.
4.1 Factores implicados en el proceso de la
erosión eólica
La erosión eólica se propicia bajo las siguientes
condiciones:
a. Clima: escasa precipitación, fuertes
oscilaciones de temperatura entre el día y la
noche y vientos suficientemente fuertes
para provocar el movimiento de las
partículas del suelo.
b. Suelo: áreas extensas de exposición,
terrenos con superficie casi uniforme y
plana, así como suelos secos y sueltos.
c. Vegetación: áreas con escasa o nula cubierta
vegetal.
4.2 Movilización del viento
Es una creencia generalizada que el viento se
mueve en una sola dirección, pero en realidad el
viento al avanzar, genera a su vez otros tres tipos
de movimientos (Figura 1).
44
Figura 1. Movilización del viento. a) Remolinos, b)
Corrientes y c) Torbellinos.
a. Remolinos: cuando el movimiento presenta
el aspecto de un embudo giratorio (tolva)
ubicado sobre un solo punto del terreno,
típico en los periodos de estiaje.
b. Corrientes intermitentes de aire: son
variaciones repentinas de mayor y menor
intensidad.
c. Torbellinos: son choques de una corriente
con un remolino, que producen una gran
agitación dentro de la masa de aire.
El viento a través de sus diferentes movimientos,
actúa sobre el desprendimiento y transporte del
suelo a distancias variables de acuerdo a su
velocidad, tamaño de las partículas y la
rugosidad del terreno.
La velocidad del viento determina la magnitud de
las fuerzas que se ejercen sobre el suelo.
Es así que a muy poca altura sobre la superficie,
generalmente entre 0.3 y 2.5 mm, la velocidad
del viento es casi nula. A poca altura por encima
de este nivel, el flujo del aire es laminar e
inmediatamente después de esta capa el flujo se
vuelve turbulento.
Es dentro de esta última capa, donde se generan
las corrientes cuya fuerza causa el movimiento
del suelo.
La rugosidad u ondulaciones del terreno que
alcancen a penetrar en esta capa de aire
turbulento, absorberán la mayor parte de la
energía del viento y de no tener un tamaño y
peso más o menos grande o estar bien
afianzadas, serán arrastradas por efecto de tales
fuerzas (Figura 2)
Figura 2. Trayectoria del viento sobre una superficie.
a) Las partículas pequeñas no penetran en la capa turbulenta y no son
arrastradas por éste.
b) Las partículas de mayor tamaño si penetran en la capa turbulenta y
son susceptibles al arrastre.
55
Como se observa en la Figura 2, si una partícula
penetra dentro de la capa de aire turbulento,
esta será transportada por la fuerza del viento, a
menos que su diámetro, su densidad real y su
grado de agregación con las partículas vecinas, le
permita absorber a energía del viento y evitar su
acarreo.
Por lo que se refiere a las condiciones de
rugosidad del terreno, que está dada por la
presencia de obstáculos de diversos tamaños
tales como bordos, rocas, cubierta vegetal,
rastrojo o cualquier otro tipo de barrera sobre el
suelo, la altura donde la velocidad del viento es
cero se incrementa a medida que aumenta la
rugosidad de la superficie.
Así, la fuerza de las corrientes turbulentas será
absorbida por tales obstáculos, reduciendo así el
riesgo de que las partículas pequeñas del suelo
sean transportadas por el viento.
5. EFECTOS DE LAS CORTINAS
ROMPEVIENTOS SOBRE EL VIENTO
El efecto más notable de las cortinas
rompevientos es la reducción de la velocidad del
viento (Figura 3), la cual también altera los
intercambios de calor, de vapor de agua y de
anhídrido carbónico entre el suelo, la vegetación
y la atmósfera y además, modifica el balance de
radiación.
Figura 3. Efecto de la cortina rompevientos en la disminución de la velocidad del viento.
La efectividad de las cortinas rompevientos
estará determinada principalmente por su
orientación, la geometría, definida por la
longitud, la sección transversal, la altura y
porosidad.
La altura de la barrera es una unidad práctica de
medida para conocer la distancia de protección
sobre el terreno. En términos generales, la
distancia de protección es de 14 veces la altura
de la barrera. Sin embargo de acuerdo con la
combinación de especies en la barrera la
efectividad puede considerarse buena cuando
protege 10 veces la altura de la cortina (H),
regular cuando protege entre 10 y 15 H y pobre
cuando la protección es de 15 H o más.
La velocidad mínima del viento para iniciar el
movimiento del suelo (erosionable), oscila entre
20 y 25 km/hr.
La zona de protección de una barrera se reduce a
medida que aumenta la velocidad del viento, lo
que exige un espaciamiento menor de las
barreras utilizadas para combatir la erosión.
66
Las máximas reducciones del viento por las
barreras están relacionadas con la porosidad (Ø),
que es la relación existente entre el área
perforada (los claros de la barrera que permiten
el paso del viento) y el área total.
Desde el punto de vista de la porosidad, las
cortinas se pueden dividir en impermeables, que
son aquellas cuya porosidad está en un rango de
0 al 25% y permeables, cuando la porosidad va
del 45 al 55%.
La Figura 4 esquematiza el efecto de una cortina
impermeable como un muro, mampara o cortina
rompevientos muy densa.
Figura 4. Representación esquemática del efecto de una cortina
impermeable sobre el flujo del aire (Golberg et. al., 2000).
En cortinas impermeables el flujo de aire se
desvía totalmente por arriba de la cortina,
creando una zona de turbulencia a sotavento
(lado del terreno protegido del viento por la
cortina) y en las cercanías del suelo se registra
que el flujo del aire toma un sentido opuesto al
que tenía al incidir en la barrera.
El aire que pasa por arriba de la cortina se
regresa hacia el suelo a una distancia de 5 a 6
veces la altura de la cortina (H). En esta zona y
en la cercanía del suelo, el flujo del aire se torna
aleatorio, en algunos momentos va en un
sentido y en otros, en sentido contrario.
En barreras rompevientos permeables (Figura 5),
una parte del aire incidente pasará a través de
ésta, impidiendo la formación de remolinos.
77
Figura 5. Representación esquemática del efecto de una cortina
permeable sobre el flujo de aire (Golberg et. al., 2000)
En el área protegida, la reducción de la velocidad
del viento es menor si se le compara con una
barrera impermeable, pero la disminución de la
velocidad alcanza una distancia mayor.
En términos generales, puede estimarse que la
distancia media de protección de una cortina
impermeable es de 12 H (H=altura), mientras
que en el caso de una permeable es de 20 H.
La porosidad puede modificarse por la velocidad
del flujo de aire; de manera, que en cortinas
formadas por especies latifoliadas, las hojas
tienden a colocarse de manera paralela al flujo
de aire, aumentando la porosidad y
permeabilidad de la barrera con la velocidad del
viento.
En cortinas de coníferas por el contrario, las
ramas tienden a unirse unas contra otras cuando
la velocidad del viento aumenta, entonces la
porosidad disminuye y la barrera se hace más
impermeable.
Los porcentajes de reducción de la velocidad
para cortinas protectoras de árboles de tipo
medio y con vientos que soplen
perpendicularmente a la barrera, son de 60 a
80% en la parte más cercana a sotavento de esta,
y de 20% a distancias equivalentes a 20 veces la
altura de la misma (20H), mientras que la
reducción es nula a una distancia a sotavento
equivalente a 30 o 40 veces la altura de la
barrera.
La reducción máxima de la velocidad del viento,
se obtiene en el área de protección equivalente a
cuatro veces la altura de la cortina (4H).
6. CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y
ESTABLECIMIENTO
Cuando la zona a proteger es muy extensa, se
debe diseñar un sistema de barreras distanciadas
de forma tal que en ningún punto entre ellas el
viento recupere su velocidad. Se deben
considerar especies arbóreas resistentes a
vientos, ecológicamente adaptada a la zona,
poco susceptible a plagas que perjudiquen su
desarrollo. El crecimiento debe ser rápido y con
buen crecimiento radicular, que asegure pronta
protección y buen anclaje. La floración no debe
ser llamativa ya que puede interferir con los
insectos polinizadores del cultivo protegido. Las
especies seleccionadas deben mantener buena
88
arquitectura de hojas, y mantenerlas durante la
época de mayor incidencia del viento.
Para planificar una barrera es fundamental
conocer las características naturales, hábitos y
forma de la copa de las especies a utilizar, así
como la altura que presumiblemente alcanzaran.
La utilización de barreras se hace más necesaria
en zonas de bajas precipitaciones y con vientos
predominantes durante la época invernal. Por lo
tanto, se buscarán especies rústicas y
perennifolias. El número de hileras a utilizar varía
de 3 a 5, lo suficiente para lograr la densidad
requerida en todos los niveles. Para establecer la
distancia entre plantas e hileras debe
considerarse el desarrollo que alcanzarán,
tratando que en el futuro las copas se traben o
superpongan. Además de la plantación de la
barrera, se deben tener en cuenta el
mantenimiento posterior, riego si es necesario,
reposición de plantas no logradas, control de
malezas y de plagas, etc.
Las barreras deben cercarse con buenos
alambrados hasta que alcancen un desarrollo
adecuado, pues la entrada de animales causaría
importantes daño
Las consideraciones al planear el establecimiento
de cortinas, son los efectos de las cortinas sobre
los caminos de acceso, los cultivos o el ganado,
los gastos indirectos y las utilidades y el efecto
sobre el sistema de drenaje; por consiguiente, se
aplican las especificaciones que se comentan a
continuación.
Las cortinas deben orientarse en la dirección
dominate de los vientos, generalmente de N-S o
de E-W y paralelas a los límites del terreno,
aunque puede haber ocasiones en que el arreglo
circular o algún otro pueden ser más efectivos.
La reducción en la velocidad del viento puede ser
efectiva a una longitud equivalente a 20 veces la
altura de la cortina (20H); sin embargo, la
protección proporcionada a distancias de 10 a
20H generalmente no es suficiente para
controlar la erosión, por lo que es recomendable
combinar las cortinas con otras prácticas de
control y manejo del suelo y cultivos.
En el establecimiento de cortinas, los árboles y
arbustos necesitan recibir el mismo cuidado que
reciben otras especies vegetales. Muchas
plantaciones de cortinas fallan simplemente
porque no se les proporciona una buena
fertilización, por lo que es importante tomarla en
cuenta.
Las barreras de un ancho menor o igual a su
altura (H), son más eficiente para reducir la
velocidad del viento y un proporcionan mayor
área de protección, respecto a las muy anchas
con relación a su H.
Se recomienda diseñar barreras semipermeables
o permeables de manera que se evite la
turbulencia del aire una vez que este ha incidido
sobre la barrera, tome en cuenta que para
reducir del 10 al 30% la velocidad del viento la
porosidad de la barrera puede ser del 55%, las
barreras impermeables son menos eficientes en
la protección y pueden aumentar los problemas
de erosión por el efecto de convección y
turbulencia del viento.
En un rango de distancias entre 1 y 8 veces la
altura de la barrera, porosidades de 1 a 35%
99
proveen una mayor protección respecto de las
cortinas impermeables.
La zona protegida por una barrera de porosidad
del 15 al 35% y una incidencia del viento
perpendicular a esta, puede estimarse que
alcanza 10 H.
Para una amplia gama de barreras, la porosidad
óptima es del 20%, siempre que dicha porosidad
sea uniforme.
La porosidad puede aumentar cuando el ángulo
de incidencia del viento se hace más oblicuo;
además, el flujo del aire se incrementa en las
porciones terminales de la cortina y la distancia
protegida por ésta disminuye a medida que la
incidencia del viento se aleja de la perpendicular.
6.1 Especificaciones
Para lograr los objetivos de las cortinas, es
importante considerar los siguientes puntos:
a. Orientación. Las cortinas en campo deben
orientarse perpendicularmente a la
dirección predominante del viento.
b. Forma. Debe procurarse la formación de 4 a
10 hileras, utilizando árboles y arbustos con
una distribución que permita una forma
trapezoidal.
c. Altura. Entre más alta sea la cortina, mayor
será el área protegida y mayor el
espaciamiento entre cortinas.
d. Densidad. La cortina se debe diseñar para
obtener una densidad en la madurez del
50% al 60% de la densidad de una barrera
sólida. De una a tres hileras de árboles o
arbustos en la madurez, proporcionan
comúnmente la densidad deseada.
e. Compacta. Debe ser lo más compacta
posible, evitándose espaciamientos entre
plantas que permitan filtraciones de aire que
formen corrientes turbulentas.
6.2 Red de barreras
En principio podría admitirse que una red de
barreras dispuestas de manera paralela
produciría efectos acumulativos, los cuales
incrementarían el efecto de reducción del viento
a medida que este las va atravesando, y la
velocidad se va reduciendo a partir de la segunda
o tercer barrera como resultado de la
turbulencia creada a partir de la primera, de
manera tal que el flujo del aire en la segunda
resulta más turbulento que en la primera y así
sucesivamente.
7. ESPECIES ÚTILES EN CORTINAS
ROMPEVIENTOS
7.1 Funciones particulares
Para tener una buena protección, deben
considerarse los tres estratos en que sopla el
viento: alto, medio y bajo. Esto lleva a clasificar a
las especies que componen una barrera en:
principales (estrato alto), secundarias (estrato
medio) y accesorias (estrato bajo), y de acuerdo
a su ubicación, en exteriores, intermedias y
centrales.
a. Principales. Especies que proporcionan la
altura efectiva de la cortina (las de mayor
porte).
b. Secundarias. Especies que se colocan a los
lados de las principales y son de menor
altura.
1010
c. Accesorias. Especies arbustivas o matorrales
que se establecen en los bordes y entre las
filas de las anteriores, con la finalidad de
disminuir la porosidad y evitar infiltraciones
de aire.
Para una adecuada selección de especies, es
importante considerar las condiciones climáticas
y edáficas del área donde se desean establecer,
con el fin de poder lograr un buen desarrollo de
éstas.
7.2 Requisitos que deben cumplir
Las especies que se utilizarán en las cortinas
rompevientos, deben reunir una serie de
requisitos para que cumplan eficientemente con
sus objetivos.
Los principales requisitos son:
a. Especies adaptadas al clima de la región.
b. Resistentes a la sequía y con un sistema
radicular vigoroso de desarrollo vertical y
horizontal, de manera que se aproveche al
máximo la humedad del suelo.
c. De crecimiento rápido y morfológicamente
uniforme (con troncos rectos, vigorosos y
longevos)
d. De gran densidad de copas.
e. Utilizar de preferencia en las alineaciones
exteriores de la cortina, especies no
apetecibles por el ganado o espinosas que
limiten el ramoneo.
f. Que conserven por lo menos parte del
follaje todo el año.
g. Conviene usar solo una especie por hilera,
evitando alternar especies dentro de una
hilera debido a las variaciones de
crecimiento.
h. En hileras múltiples se pueden utilizar varias
especies en cada hilera, para reducir al
mínimo la pérdida de la cortina por
enfermedad, incrementar la longevidad de la
cortina y la diversificación biológica, así
como tener una mejor forma de
crecimiento.
i. Se debe evitar el uso de especies de
crecimiento denso o lento si otras especies
nativas satisfacen los requerimientos.
Ejemplos de cortinas rompevientos que se han
establecido en diferentes lugares y con
diferentes especies (Eucalipto y Pino) se
muestran en las Figura 6 y 7.
Figura 6. Cortina rompevientos con eucalipto.
Figura 7. Cortina rompevientos con Pinos.
1111
Las principales especies utilizadas como cortinas
rompevientos para diferentes climas se
muestran en los Cuadros 1, 2 y 3.
Cuadro 1. Especies empleadas para cortinas
rompevientos en climas secos.
Nombre
científico
Nombre
común
Perenne o
caducifolio
Altura
máxima
(m)
Principales
Casuarina
equisetifolia
Casuarina Perenne 25-30 m
Eucaliptus
camaldulensis
Eucalipto Perenne 60 m
Acacia spp. Acacia Perenne 30 m
Secundarias
Tamarix
articulala
Tamarix Perenne 15 m
Schinus molle Pirul Perenne 15 m
Fraxinus viridis Fresno Caducifolio 10-15 m
Jacaranda
mimosifolia
Jacaranda Caducifolio 8-12 m
Accesorias
Agave spp. Maguey Perenne 2 m
Opuntia spp. Nopal Perenne 5 m
Cuadro 2. Especies empleadas para cortinas
rompevientos en climas tropicales.
Nombre
científico
Nombre
común
Perenne o
caducifolio
Altura
máxima
(m)
Principales
Tamarindus
indica
Tamarindo Perenne 20-25 m
Anacardium
occidentale
Marañón Perenne 15-20 m
Magnifera
indica
Mango Perenne 20-30 m
Manilkara
zapota
Chicozapote Perenne 20-30 m
Salix
humboldtiana
Sauce
tropical
Caducifolio 25 m
Secundarias
Nombre
científico
Nombre
común
Perenne o
caducifolio
Altura
máxima
(m)
Azadirachta
indica
Neem Perenne 15 m
Leucaena
leucocephala
Guaje Perenne 10-12 m
Anona
cherimola
Chirimoya Perenne 7-8 m
Gliricidia
sepium
Cocuite Caducifolio 10 m
Inga spp. Guaba Caducifolio 12-18 m
Accesorias
Delonix regia Framboyán Caducifolio 6-8 m
Bixa orellana Achiote 5 m
Cuadro 3. Especies empleadas como cortinas
rompevientos en climas templados.
Nombre
científico
Nombre
común
Perenne o
caducifolio
Altura
máxima
(m)
Principales
Salix alba
Sauce
blanco
Perenne 20 m
Taxodium
macronatum
Ahuehuete Perenne 20-30 m
Juniperus
virginiana
Enebro de
Virginia
Perenne 30 m
Pinus spp Pino Perenne 30 m
Quercus spp Encino Caducifolio 30 m
Ulmus
americana
Olmo Caducifolio 20 m
Juglans spp Nogal Caducifolio 30 m
Secundarias
Prunus
cerotina
Capulín Perenne 5-15 m
Salix
babilónica
Sauce
llorón
Perenne 12 m
Accesorias
Rubus spp Moras Perenne 3 m
1212
8. CÁLCULO DE ESPACIAMIENTOS
8.1 Espaciamiento entre árboles
Los espaciamientos mínimos y máximos
recomendados de los árboles dentro de la o las
hileras, dependen de la arquitectura de la planta,
las características de crecimiento y su función
dentro de la cortina, los espaciamientos más
adecuados se muestran a continuación:
a. Árboles de copa ancha. En una sola hilera
será de 3 a 4.5 m y en hileras múltiples de 3
a 6 m (Figura. 8).
Figura 8. Espaciamiento entre árboles de copa ancha.
b. Árboles y coníferas de copa pequeña o
media. En una hilera de 2 a 4 m y en hileras
múltiples de 1 a 4.5 m (Figura 9).
c. Arbustos. Dependiendo de la especie, de 1
a 2.5 m (Figura 10).
Figura 9. Espaciamiento entre coníferas.
Figura 10. Espaciamiento entre arbustos.
8.2 Espaciamiento entre hileras
El espaciamiento mínimo entre hileras será de 2
m para una cortina con hileras gemelas de alta
densidad. Pueden establecerse espaciamientos
más amplios para facilitar el movimiento de
maquinaria agrícola.
8.3 Espaciamiento entre cortinas
El espaciamiento entre las cortinas, se basa en el
nivel deseado de protección contra la erosión del
viento, y se determina considerando la velocidad
máxima del viento en el sitio, el grado de
resistencia del suelo y el cultivo, la altura de la
especie en la cortina y las características de uso
del sitio. El diseño de las cortinas considera como
elemento fundamental el control de la erosión
por viento, de modo que la pérdida no exceda
los niveles de tolerancia.
El espaciamiento entre cortinas se calcula con la
fórmula propuesta por Woodruff y Zingg (1952) y
citados por Morgan (1980):
1313
(1)
Donde:
D = Distancia entre cortinas, m.
H = Altura de la cortina, m.
Vt = Velocidad mínima (umbral) del viento
para provocar movimiento del suelo;
considerada como 34 km/hr.
V = Velocidad del viento a campo abierto,
m/s (medida a 15 m de altura).
= Ángulo de desviación de la dirección del
viento prevaleciente con respecto a la
perpendicular de la barrera.
Esta ecuación es válida para velocidades del
viento menores a 65 km/h. La distancia de
protección a sotavento proporcionada por una
cortina depende de la altura.
La reducción de la velocidad del viento adecuada
para controlar la erosión, ocurre a una distancia
diez veces por la altura de la cortina (10H).
Para propósitos de diseño, la altura de la cortina
se basará en la altura estimada que la especie
principal de la cortina puede alcanzar a los 20
años de edad.
9. ESTABLECIMIENTO DE LA
PLANTACIÓN
La preparación del sitio se puede realizar antes
de la plantación. Muchas plantas y
particularmente la mayoría de los pastos,
pueden desaparecer del área de establecimiento
de las cortinas con productos naturales que
producirán los árboles y los arbustos (alelopatía).
La vegetación puede controlarse con una
combinación de:
a. Labranza con arado, disco, cultivadoras o un
instrumento similar.
b. Eliminación con un accesorio mecánico o a
mano.
c. Tratamiento químico con un herbicida
apropiado.
d. Usar acolchados naturales o artificiales o
lonas plásticas.
En climas que lo permiten, los árboles y arbustos
se pueden plantar al inicio de la primavera. Se
deben de realizar inspecciones de los árboles
plantados y se deben desechar los de tamaño
pequeño y los débiles.
Durante la plantación las raíces tienen humedad,
por lo que no se deben sumergirse en agua. Las
raíces secas significan una planta muerta.
En algunos sitios, la plantación mecánica puede
resultar un método de siembra más económico
que la plantación manual.
La plantación manual se puede realizar con pala,
azadón, zapapico o herramientas similares. El
cuidado que se debe tener es que la cepa sea lo
bastante grande y para permitir que las raíces
entren libremente evitando que se doblen. Las
raíces muy largas se deben podar antes de
plantar el árbol.
Al plantar árboles de vivero, se debe de apretar
firmemente el suelo para cerciorarse de que no
queden huecos en la cepa, con el fin de que las
plantas queden firmes y no se puedan sacar
fácilmente.
1414
10. MANTENIMIENTO
El mantenimiento se debe de realizar para
asegurar la supervivencia de árboles y arbustos
plantados; el control se debe hacer en los tres
años subsecuentes a la plantación de los árboles
de la cortina.
Las prácticas de mantenimiento contemplan:
a. Sustitución de los árboles o arbustos
muertos. Los árboles o arbustos muertos
deben sustituirse cuando sea necesario; su
ausencia provocará un efecto negativo en la
estructura de la cortina.
b. Aclaración (poda) de cortinas. Una cortina
debe podarse en caso de que la
sobrepoblación esté ocasionando una tasa
de crecimiento reducida, la pérdida de
ramas o problemas con plagas y
enfermedades.
c. Control de plagas y enfermedades. Cuando
sea factible, las cortinas deben de
protegerse contra plagas y enfermedades.
Las especies de árboles y arbustos se deben
seleccionar considerando las plagas y
enfermedades a las que estarán expuestos
en una región determinada. Se deben de
realizar supervisiones periódicas de la
sanidad de los árboles y arbustos, para
tomar las medidas correspondientes de
control.
d. Protección contra el daño físico. Las
cortinas se deben de proteger contra el
pastoreo del ganado. Se debe tratar que las
especies seleccionadas no sean apetecibles
para la fauna silvestre o se pueden
establecer hileras con vegetación control
(vegetación repelente). Se deben de
proteger contra el fuego y tráfico de
vehículos, para lo cual se pueden cercar o
señalizar con banderas.
11. BIBLIOGRAFÍA
Colegio de Postgraduados. Cortinas
rompevientos. Fecha de consulta: 30 de
septiembre de 2012. México.
http://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloR
ural/Documents/fichasCOUSSA/Cortinas
%20rompevientos.pdf
Colegio de Postgraduados. Manual de
Conservación del suelo y del agua. 1991.
Tercera edición. Montecillo, México.
Golberg, et al. La protección de los
cultivos de los efectos del viento. Fecha
de consulta: 30 de septiembre de 2012.
http://www.inta.gov.ar/anguil/info/pdfs/
libros/vientosp/vspcap5.pdf
INTA. Cortinas rompevientos. Fecha de
consulta: 30 de septiembre de 2012.
http://www.funica.org.ni/docs/conser_su
eyagua_26.pdf.
SEMARNAT-CP, 2003. Evaluación de la
Degradación de los Suelos Causada por el
Hombre en la República Mexicana, escala
1:250 000. Memoria Nacional 2001-2002.
México. 2003.
Wilkinson, K.M., and C.R. Elevitch. 2000.
Multiporpouse Windbreaks: Design and
Species for Pacific Islands. Agroforestry
Guides for Pacific Islands #4. Permanent
Agriculture Resources, Holualoa, Hawaii,
USA. http://www.agroforestry.net.
1515
Para comentarios u observaciones al
presente documento contactar a la
Unidad Técnica Especializada (UTE)
COUSSA
www.coussa.mx
M. C. Félix Alberto LLerena Villalpando
allerena@correo.chapingo.mx y
f.allerenav@gmail.com
Teléfono: (01) 595 95 2 15 58
Universidad Autónoma Chapingo
Dr. Mario R. Martínez Menes
mmario@colpos.mx
Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso
demetrio@colpos.mx
Teléfono: (01) 595 95 5 49 92
Colegio de Postgraduados, Campus
Montecillo, México.
ELABORARON:
Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso
Dr. Mario R. Martínez Menes
Ing. Clara Elena Mendoza González

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Cortinas rompevientos

  • 1. “SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN” Subsecretaría de Desarrollo Rural Dirección General de Producción Rural Sustentable en Zonas Prioritarias Cortinas Rompevientos
  • 2. i CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN........................................................................................................................1 2. OBJETIVOS ...............................................................................................................................2 3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS .......................................................................................................2 3.1 Ventajas...................................................................................................................................... 2 3.2 Desventajas ................................................................................................................................ 2 4. EROSIÓN EÓLICA ......................................................................................................................3 4.1 Factores implicados en el proceso de la erosión eólica............................................................. 3 4.2 Movilización del viento .............................................................................................................. 3 5. EFECTOS DE LAS CORTINAS ROMPEVIENTOS SOBRE EL VIENTO .................................................5 6. CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y ESTABLECIMIENTO.................................................................7 6.1 Especificaciones.......................................................................................................................... 9 6.2 Red de barreras.......................................................................................................................... 9 7. ESPECIES ÚTILES EN CORTINAS ROMPEVIENTOS........................................................................9 7.1 Funciones particulares ............................................................................................................... 9 7.2 Requisitos que deben cumplir.................................................................................................. 10 8. CÁLCULO DE ESPACIAMIENTOS...............................................................................................12 8.1 Espaciamiento entre árboles.................................................................................................... 12 8.2 Espaciamiento entre hileras..................................................................................................... 12 8.3 Espaciamiento entre cortinas................................................................................................... 12 9. ESTABLECIMIENTO DE LA PLANTACIÓN...................................................................................13 10. MANTENIMIENTO ..................................................................................................................14 11. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................14
  • 3. 11 CORTINAS ROMPEVIENTOS 1. INTRODUCCIÓN El viento, en algunas regiones es un agente importante en la degradación de los suelos, especialmente en terrenos planos con baja cobertura vegetal y alta incidencia de vientos. La SEMARNAT-CP (2003), considera que cerca del 10% de la superficie del país está afectada por diferentes grados de erosión eólica; no obstante que en algunas áreas es la causa principal de pérdida de suelo. El efecto del viento sobe la producción de los cultivos, se refleja no es solo por el daño mecánico (rompimiento de ramas, troncos, pérdida de flores o frutos) y abrasivo que el viento y los sedimentos en suspensión pueden ocasionar sobre los mismos, su efecto se puede manifestar mediante estrés que afecta el crecimiento, la calidad y el rendimiento; la incidencia del viento reduce la humedad relativa del ambiente cercano a la planta y aumenta la evapotranspiración y favorece el secado de la superficie del en suelo; además puede ser un medio para diseminar plagas y enfermedades. Las cortinas rompevientos son una alternativa para prevenir el efecto adverso del viento sobre los cultivos, conservar la humedad en la planta y el suelo y reducir la erosión eólica. Las cortinas rompevientos son líneas de vegetación compuesta generalmente por árboles y/o arbustos que forman una barrera alta y densa que constituye un obstáculo al paso del viento y polvo y redirecciona y modifica la fuerza del viento. Parte del aire incidente, se desvía sobre las copas de los árboles y parte de él se filtra a través de la línea de árboles. La cortina, en primer instancia reduce el desprendimiento y arrastre de partículas porque absorbe parte de la energía del viento por la fricción que ejerce el flujo del aire a través de la cortina. A la vez que reduce la velocidad del viento y transforma el flujo turbulento en un flujo uniforme y horizontal De acuerdo con la conformación de la cortina, la distancia de protección varía entre 10 y 20 veces la altura efectiva de la misma. El efecto es máximo en la zona inmediata a la cortina y su efecto se reduce a medida que se aleja de esta protección. Como cualquier práctica de conservación, los beneficios deben valorarse en función de los costos de diseño, establecimiento y mantenimiento de las cortinas de acuerdo con las necesidades de protección y la condiciones de los sitios de establecimiento, sin embargo, los efectos principales se muestran en la disminución de los daños producidos por el viento sobre el crecimiento, desarrollo y producción de los cultivos, y la creación de un microclima propicio para el desarrollo vegetal. Estas prácticas, además de su efecto protector, también son utilizadas para controlar la erosión eólica y pueden usarse en áreas agrícolas, pastizales, áreas desprovistas de vegetación y zonas urbanas.
  • 4. 22 2. OBJETIVOS a. Reducir la velocidad del viento, lo cual se logra por el obstáculo que representa la cortina de árboles al flujo del viento. b. Reducir el daño mecánico que provoca el viento sobre cultivos, huertas, ganado y fauna silvestre. c. Proteger al suelo de la acción erosiva del viento y la pérdida de humedad. d. Reducir las partículas en suspensión transportados por el viento. e. Disminuir el estrés hídrico en las plantas por desecación y pérdida de humedad relativa en el ambiente. 3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS 3.1 Ventajas a. Protegen a cultivos, huertas, ganado y fauna silvestre de la acción mecánica del viento y partículas en suspensión. b. Modifican el microclima del área, al reducir la temperatura y aumentar la humedad del aire y del suelo. c. Reducen la velocidad del viento y disminuyen el volumen de suelo en movimiento, lo que reduce el potencial erosivo de las corrientes de aire, considerado la principal fuente de energía para causar erosión eólica. d. Detienen la carga del material en suspensión, ya que al disminuir la velocidad del viento, parte del material transportado se deposita al no existir la energía necesaria para iniciar y mantener en movimiento las partículas del suelo. El volumen de suelo en suspensión disminuye en forma proporcional con la velocidad del viento. e. Es una barrera natural para el control de plagas y enfermedades diseminadas por acción del viento. Al menos en la franja de terreno utilizado por la estructura forestal, estas barreras vegetales vivas disminuyen el ataque de algunas plagas, contribuyendo al equilibrio biológico en áreas de cultivos agrícolas vecinos. f. Proporcionan sombra al hato ganadero. g. Aumentan la producción agrícola en el área de protección de la cortina, en comparación al rendimiento de los cultivos en campo abierto. h. En general, las áreas provistas de barreras vivas aumentan su productividad, ya que se incrementa la cantidad y la calidad de diversos productos (cultivos bajos, frutales, forraje, leña, madera, etc.), útiles para el autoconsumo y la comercialización. i. Aumenta el contenido de materia orgánica y mejora los niveles de nutrimentos en el suelo, especialmente cuando se combinan especies fijadoras de nitrógeno. j. De acuerdo con la selección de especies utilizadas para la formación de la cortina, pueden generarse productos adicionales que mejoren los ingresos económicos de los productores. 3.2 Desventajas a. Un diseño o establecimiento y mantenimiento deficiente de las cortinas puede provocar problemas mayores a los que se quiere prevenir y/o controlar. b. Existe una resistencia natural de parte de algunos propietarios de terrenos a invertir
  • 5. 33 en cortinas, por los pocos beneficios económicos que se obtienen en los primeros años. c. El espacio ocupado por la cortina, desde el punto de vista de los productores puede implicar la pérdida de terreno que podría utilizarse para producir productos primarios. d. Las especies vegetales de la cortina pueden competir por agua, luz y nutrimentos con los cultivos principales, crear zonas sombreadas o efectos alelopáticos. e. Deficiencias en la ubicación de cortina puede provocar problemas de acceso a las parcelas o limitar el uso de maquinaria agrícola principalmente la fumigación aérea, por el obstáculo que presenta la altura de los árboles. 4. EROSIÓN EÓLICA La erosión eólica es el proceso de remoción y transporte del suelo por acción del viento. Al igual que en el caso de la erosión hídrica, la eólica es más intensa a medida que la cubierta vegetal del suelo disminuye. Por ello, el problema de erosión eólica es más común en áreas desérticas o semidesérticas, donde se conjugan factores que facilitan el proceso erosivo como son: suelo suelto y finamente dividido, suelos con vegetación escasa, áreas planas y extensas e incidencia de vientos fuertes. Este tipo de erosión también se puede presentarse en áreas de alta precipitación, cuando existen condiciones de vulnerabilidad del suelo, ya sea por condiciones edáficas o por remoción de la cobertura vegetal natural. Bennett (1965), menciona que una tormenta de polvo que cubra una superficie de 13,000 km2 hasta una altura de 3,050 m, puede llegar a cargar siete millones de toneladas de suelo, lo que corresponde a una densidad de partículas en el aire de 0.17 g/m3 . 4.1 Factores implicados en el proceso de la erosión eólica La erosión eólica se propicia bajo las siguientes condiciones: a. Clima: escasa precipitación, fuertes oscilaciones de temperatura entre el día y la noche y vientos suficientemente fuertes para provocar el movimiento de las partículas del suelo. b. Suelo: áreas extensas de exposición, terrenos con superficie casi uniforme y plana, así como suelos secos y sueltos. c. Vegetación: áreas con escasa o nula cubierta vegetal. 4.2 Movilización del viento Es una creencia generalizada que el viento se mueve en una sola dirección, pero en realidad el viento al avanzar, genera a su vez otros tres tipos de movimientos (Figura 1).
  • 6. 44 Figura 1. Movilización del viento. a) Remolinos, b) Corrientes y c) Torbellinos. a. Remolinos: cuando el movimiento presenta el aspecto de un embudo giratorio (tolva) ubicado sobre un solo punto del terreno, típico en los periodos de estiaje. b. Corrientes intermitentes de aire: son variaciones repentinas de mayor y menor intensidad. c. Torbellinos: son choques de una corriente con un remolino, que producen una gran agitación dentro de la masa de aire. El viento a través de sus diferentes movimientos, actúa sobre el desprendimiento y transporte del suelo a distancias variables de acuerdo a su velocidad, tamaño de las partículas y la rugosidad del terreno. La velocidad del viento determina la magnitud de las fuerzas que se ejercen sobre el suelo. Es así que a muy poca altura sobre la superficie, generalmente entre 0.3 y 2.5 mm, la velocidad del viento es casi nula. A poca altura por encima de este nivel, el flujo del aire es laminar e inmediatamente después de esta capa el flujo se vuelve turbulento. Es dentro de esta última capa, donde se generan las corrientes cuya fuerza causa el movimiento del suelo. La rugosidad u ondulaciones del terreno que alcancen a penetrar en esta capa de aire turbulento, absorberán la mayor parte de la energía del viento y de no tener un tamaño y peso más o menos grande o estar bien afianzadas, serán arrastradas por efecto de tales fuerzas (Figura 2) Figura 2. Trayectoria del viento sobre una superficie. a) Las partículas pequeñas no penetran en la capa turbulenta y no son arrastradas por éste. b) Las partículas de mayor tamaño si penetran en la capa turbulenta y son susceptibles al arrastre.
  • 7. 55 Como se observa en la Figura 2, si una partícula penetra dentro de la capa de aire turbulento, esta será transportada por la fuerza del viento, a menos que su diámetro, su densidad real y su grado de agregación con las partículas vecinas, le permita absorber a energía del viento y evitar su acarreo. Por lo que se refiere a las condiciones de rugosidad del terreno, que está dada por la presencia de obstáculos de diversos tamaños tales como bordos, rocas, cubierta vegetal, rastrojo o cualquier otro tipo de barrera sobre el suelo, la altura donde la velocidad del viento es cero se incrementa a medida que aumenta la rugosidad de la superficie. Así, la fuerza de las corrientes turbulentas será absorbida por tales obstáculos, reduciendo así el riesgo de que las partículas pequeñas del suelo sean transportadas por el viento. 5. EFECTOS DE LAS CORTINAS ROMPEVIENTOS SOBRE EL VIENTO El efecto más notable de las cortinas rompevientos es la reducción de la velocidad del viento (Figura 3), la cual también altera los intercambios de calor, de vapor de agua y de anhídrido carbónico entre el suelo, la vegetación y la atmósfera y además, modifica el balance de radiación. Figura 3. Efecto de la cortina rompevientos en la disminución de la velocidad del viento. La efectividad de las cortinas rompevientos estará determinada principalmente por su orientación, la geometría, definida por la longitud, la sección transversal, la altura y porosidad. La altura de la barrera es una unidad práctica de medida para conocer la distancia de protección sobre el terreno. En términos generales, la distancia de protección es de 14 veces la altura de la barrera. Sin embargo de acuerdo con la combinación de especies en la barrera la efectividad puede considerarse buena cuando protege 10 veces la altura de la cortina (H), regular cuando protege entre 10 y 15 H y pobre cuando la protección es de 15 H o más. La velocidad mínima del viento para iniciar el movimiento del suelo (erosionable), oscila entre 20 y 25 km/hr. La zona de protección de una barrera se reduce a medida que aumenta la velocidad del viento, lo que exige un espaciamiento menor de las barreras utilizadas para combatir la erosión.
  • 8. 66 Las máximas reducciones del viento por las barreras están relacionadas con la porosidad (Ø), que es la relación existente entre el área perforada (los claros de la barrera que permiten el paso del viento) y el área total. Desde el punto de vista de la porosidad, las cortinas se pueden dividir en impermeables, que son aquellas cuya porosidad está en un rango de 0 al 25% y permeables, cuando la porosidad va del 45 al 55%. La Figura 4 esquematiza el efecto de una cortina impermeable como un muro, mampara o cortina rompevientos muy densa. Figura 4. Representación esquemática del efecto de una cortina impermeable sobre el flujo del aire (Golberg et. al., 2000). En cortinas impermeables el flujo de aire se desvía totalmente por arriba de la cortina, creando una zona de turbulencia a sotavento (lado del terreno protegido del viento por la cortina) y en las cercanías del suelo se registra que el flujo del aire toma un sentido opuesto al que tenía al incidir en la barrera. El aire que pasa por arriba de la cortina se regresa hacia el suelo a una distancia de 5 a 6 veces la altura de la cortina (H). En esta zona y en la cercanía del suelo, el flujo del aire se torna aleatorio, en algunos momentos va en un sentido y en otros, en sentido contrario. En barreras rompevientos permeables (Figura 5), una parte del aire incidente pasará a través de ésta, impidiendo la formación de remolinos.
  • 9. 77 Figura 5. Representación esquemática del efecto de una cortina permeable sobre el flujo de aire (Golberg et. al., 2000) En el área protegida, la reducción de la velocidad del viento es menor si se le compara con una barrera impermeable, pero la disminución de la velocidad alcanza una distancia mayor. En términos generales, puede estimarse que la distancia media de protección de una cortina impermeable es de 12 H (H=altura), mientras que en el caso de una permeable es de 20 H. La porosidad puede modificarse por la velocidad del flujo de aire; de manera, que en cortinas formadas por especies latifoliadas, las hojas tienden a colocarse de manera paralela al flujo de aire, aumentando la porosidad y permeabilidad de la barrera con la velocidad del viento. En cortinas de coníferas por el contrario, las ramas tienden a unirse unas contra otras cuando la velocidad del viento aumenta, entonces la porosidad disminuye y la barrera se hace más impermeable. Los porcentajes de reducción de la velocidad para cortinas protectoras de árboles de tipo medio y con vientos que soplen perpendicularmente a la barrera, son de 60 a 80% en la parte más cercana a sotavento de esta, y de 20% a distancias equivalentes a 20 veces la altura de la misma (20H), mientras que la reducción es nula a una distancia a sotavento equivalente a 30 o 40 veces la altura de la barrera. La reducción máxima de la velocidad del viento, se obtiene en el área de protección equivalente a cuatro veces la altura de la cortina (4H). 6. CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y ESTABLECIMIENTO Cuando la zona a proteger es muy extensa, se debe diseñar un sistema de barreras distanciadas de forma tal que en ningún punto entre ellas el viento recupere su velocidad. Se deben considerar especies arbóreas resistentes a vientos, ecológicamente adaptada a la zona, poco susceptible a plagas que perjudiquen su desarrollo. El crecimiento debe ser rápido y con buen crecimiento radicular, que asegure pronta protección y buen anclaje. La floración no debe ser llamativa ya que puede interferir con los insectos polinizadores del cultivo protegido. Las especies seleccionadas deben mantener buena
  • 10. 88 arquitectura de hojas, y mantenerlas durante la época de mayor incidencia del viento. Para planificar una barrera es fundamental conocer las características naturales, hábitos y forma de la copa de las especies a utilizar, así como la altura que presumiblemente alcanzaran. La utilización de barreras se hace más necesaria en zonas de bajas precipitaciones y con vientos predominantes durante la época invernal. Por lo tanto, se buscarán especies rústicas y perennifolias. El número de hileras a utilizar varía de 3 a 5, lo suficiente para lograr la densidad requerida en todos los niveles. Para establecer la distancia entre plantas e hileras debe considerarse el desarrollo que alcanzarán, tratando que en el futuro las copas se traben o superpongan. Además de la plantación de la barrera, se deben tener en cuenta el mantenimiento posterior, riego si es necesario, reposición de plantas no logradas, control de malezas y de plagas, etc. Las barreras deben cercarse con buenos alambrados hasta que alcancen un desarrollo adecuado, pues la entrada de animales causaría importantes daño Las consideraciones al planear el establecimiento de cortinas, son los efectos de las cortinas sobre los caminos de acceso, los cultivos o el ganado, los gastos indirectos y las utilidades y el efecto sobre el sistema de drenaje; por consiguiente, se aplican las especificaciones que se comentan a continuación. Las cortinas deben orientarse en la dirección dominate de los vientos, generalmente de N-S o de E-W y paralelas a los límites del terreno, aunque puede haber ocasiones en que el arreglo circular o algún otro pueden ser más efectivos. La reducción en la velocidad del viento puede ser efectiva a una longitud equivalente a 20 veces la altura de la cortina (20H); sin embargo, la protección proporcionada a distancias de 10 a 20H generalmente no es suficiente para controlar la erosión, por lo que es recomendable combinar las cortinas con otras prácticas de control y manejo del suelo y cultivos. En el establecimiento de cortinas, los árboles y arbustos necesitan recibir el mismo cuidado que reciben otras especies vegetales. Muchas plantaciones de cortinas fallan simplemente porque no se les proporciona una buena fertilización, por lo que es importante tomarla en cuenta. Las barreras de un ancho menor o igual a su altura (H), son más eficiente para reducir la velocidad del viento y un proporcionan mayor área de protección, respecto a las muy anchas con relación a su H. Se recomienda diseñar barreras semipermeables o permeables de manera que se evite la turbulencia del aire una vez que este ha incidido sobre la barrera, tome en cuenta que para reducir del 10 al 30% la velocidad del viento la porosidad de la barrera puede ser del 55%, las barreras impermeables son menos eficientes en la protección y pueden aumentar los problemas de erosión por el efecto de convección y turbulencia del viento. En un rango de distancias entre 1 y 8 veces la altura de la barrera, porosidades de 1 a 35%
  • 11. 99 proveen una mayor protección respecto de las cortinas impermeables. La zona protegida por una barrera de porosidad del 15 al 35% y una incidencia del viento perpendicular a esta, puede estimarse que alcanza 10 H. Para una amplia gama de barreras, la porosidad óptima es del 20%, siempre que dicha porosidad sea uniforme. La porosidad puede aumentar cuando el ángulo de incidencia del viento se hace más oblicuo; además, el flujo del aire se incrementa en las porciones terminales de la cortina y la distancia protegida por ésta disminuye a medida que la incidencia del viento se aleja de la perpendicular. 6.1 Especificaciones Para lograr los objetivos de las cortinas, es importante considerar los siguientes puntos: a. Orientación. Las cortinas en campo deben orientarse perpendicularmente a la dirección predominante del viento. b. Forma. Debe procurarse la formación de 4 a 10 hileras, utilizando árboles y arbustos con una distribución que permita una forma trapezoidal. c. Altura. Entre más alta sea la cortina, mayor será el área protegida y mayor el espaciamiento entre cortinas. d. Densidad. La cortina se debe diseñar para obtener una densidad en la madurez del 50% al 60% de la densidad de una barrera sólida. De una a tres hileras de árboles o arbustos en la madurez, proporcionan comúnmente la densidad deseada. e. Compacta. Debe ser lo más compacta posible, evitándose espaciamientos entre plantas que permitan filtraciones de aire que formen corrientes turbulentas. 6.2 Red de barreras En principio podría admitirse que una red de barreras dispuestas de manera paralela produciría efectos acumulativos, los cuales incrementarían el efecto de reducción del viento a medida que este las va atravesando, y la velocidad se va reduciendo a partir de la segunda o tercer barrera como resultado de la turbulencia creada a partir de la primera, de manera tal que el flujo del aire en la segunda resulta más turbulento que en la primera y así sucesivamente. 7. ESPECIES ÚTILES EN CORTINAS ROMPEVIENTOS 7.1 Funciones particulares Para tener una buena protección, deben considerarse los tres estratos en que sopla el viento: alto, medio y bajo. Esto lleva a clasificar a las especies que componen una barrera en: principales (estrato alto), secundarias (estrato medio) y accesorias (estrato bajo), y de acuerdo a su ubicación, en exteriores, intermedias y centrales. a. Principales. Especies que proporcionan la altura efectiva de la cortina (las de mayor porte). b. Secundarias. Especies que se colocan a los lados de las principales y son de menor altura.
  • 12. 1010 c. Accesorias. Especies arbustivas o matorrales que se establecen en los bordes y entre las filas de las anteriores, con la finalidad de disminuir la porosidad y evitar infiltraciones de aire. Para una adecuada selección de especies, es importante considerar las condiciones climáticas y edáficas del área donde se desean establecer, con el fin de poder lograr un buen desarrollo de éstas. 7.2 Requisitos que deben cumplir Las especies que se utilizarán en las cortinas rompevientos, deben reunir una serie de requisitos para que cumplan eficientemente con sus objetivos. Los principales requisitos son: a. Especies adaptadas al clima de la región. b. Resistentes a la sequía y con un sistema radicular vigoroso de desarrollo vertical y horizontal, de manera que se aproveche al máximo la humedad del suelo. c. De crecimiento rápido y morfológicamente uniforme (con troncos rectos, vigorosos y longevos) d. De gran densidad de copas. e. Utilizar de preferencia en las alineaciones exteriores de la cortina, especies no apetecibles por el ganado o espinosas que limiten el ramoneo. f. Que conserven por lo menos parte del follaje todo el año. g. Conviene usar solo una especie por hilera, evitando alternar especies dentro de una hilera debido a las variaciones de crecimiento. h. En hileras múltiples se pueden utilizar varias especies en cada hilera, para reducir al mínimo la pérdida de la cortina por enfermedad, incrementar la longevidad de la cortina y la diversificación biológica, así como tener una mejor forma de crecimiento. i. Se debe evitar el uso de especies de crecimiento denso o lento si otras especies nativas satisfacen los requerimientos. Ejemplos de cortinas rompevientos que se han establecido en diferentes lugares y con diferentes especies (Eucalipto y Pino) se muestran en las Figura 6 y 7. Figura 6. Cortina rompevientos con eucalipto. Figura 7. Cortina rompevientos con Pinos.
  • 13. 1111 Las principales especies utilizadas como cortinas rompevientos para diferentes climas se muestran en los Cuadros 1, 2 y 3. Cuadro 1. Especies empleadas para cortinas rompevientos en climas secos. Nombre científico Nombre común Perenne o caducifolio Altura máxima (m) Principales Casuarina equisetifolia Casuarina Perenne 25-30 m Eucaliptus camaldulensis Eucalipto Perenne 60 m Acacia spp. Acacia Perenne 30 m Secundarias Tamarix articulala Tamarix Perenne 15 m Schinus molle Pirul Perenne 15 m Fraxinus viridis Fresno Caducifolio 10-15 m Jacaranda mimosifolia Jacaranda Caducifolio 8-12 m Accesorias Agave spp. Maguey Perenne 2 m Opuntia spp. Nopal Perenne 5 m Cuadro 2. Especies empleadas para cortinas rompevientos en climas tropicales. Nombre científico Nombre común Perenne o caducifolio Altura máxima (m) Principales Tamarindus indica Tamarindo Perenne 20-25 m Anacardium occidentale Marañón Perenne 15-20 m Magnifera indica Mango Perenne 20-30 m Manilkara zapota Chicozapote Perenne 20-30 m Salix humboldtiana Sauce tropical Caducifolio 25 m Secundarias Nombre científico Nombre común Perenne o caducifolio Altura máxima (m) Azadirachta indica Neem Perenne 15 m Leucaena leucocephala Guaje Perenne 10-12 m Anona cherimola Chirimoya Perenne 7-8 m Gliricidia sepium Cocuite Caducifolio 10 m Inga spp. Guaba Caducifolio 12-18 m Accesorias Delonix regia Framboyán Caducifolio 6-8 m Bixa orellana Achiote 5 m Cuadro 3. Especies empleadas como cortinas rompevientos en climas templados. Nombre científico Nombre común Perenne o caducifolio Altura máxima (m) Principales Salix alba Sauce blanco Perenne 20 m Taxodium macronatum Ahuehuete Perenne 20-30 m Juniperus virginiana Enebro de Virginia Perenne 30 m Pinus spp Pino Perenne 30 m Quercus spp Encino Caducifolio 30 m Ulmus americana Olmo Caducifolio 20 m Juglans spp Nogal Caducifolio 30 m Secundarias Prunus cerotina Capulín Perenne 5-15 m Salix babilónica Sauce llorón Perenne 12 m Accesorias Rubus spp Moras Perenne 3 m
  • 14. 1212 8. CÁLCULO DE ESPACIAMIENTOS 8.1 Espaciamiento entre árboles Los espaciamientos mínimos y máximos recomendados de los árboles dentro de la o las hileras, dependen de la arquitectura de la planta, las características de crecimiento y su función dentro de la cortina, los espaciamientos más adecuados se muestran a continuación: a. Árboles de copa ancha. En una sola hilera será de 3 a 4.5 m y en hileras múltiples de 3 a 6 m (Figura. 8). Figura 8. Espaciamiento entre árboles de copa ancha. b. Árboles y coníferas de copa pequeña o media. En una hilera de 2 a 4 m y en hileras múltiples de 1 a 4.5 m (Figura 9). c. Arbustos. Dependiendo de la especie, de 1 a 2.5 m (Figura 10). Figura 9. Espaciamiento entre coníferas. Figura 10. Espaciamiento entre arbustos. 8.2 Espaciamiento entre hileras El espaciamiento mínimo entre hileras será de 2 m para una cortina con hileras gemelas de alta densidad. Pueden establecerse espaciamientos más amplios para facilitar el movimiento de maquinaria agrícola. 8.3 Espaciamiento entre cortinas El espaciamiento entre las cortinas, se basa en el nivel deseado de protección contra la erosión del viento, y se determina considerando la velocidad máxima del viento en el sitio, el grado de resistencia del suelo y el cultivo, la altura de la especie en la cortina y las características de uso del sitio. El diseño de las cortinas considera como elemento fundamental el control de la erosión por viento, de modo que la pérdida no exceda los niveles de tolerancia. El espaciamiento entre cortinas se calcula con la fórmula propuesta por Woodruff y Zingg (1952) y citados por Morgan (1980):
  • 15. 1313 (1) Donde: D = Distancia entre cortinas, m. H = Altura de la cortina, m. Vt = Velocidad mínima (umbral) del viento para provocar movimiento del suelo; considerada como 34 km/hr. V = Velocidad del viento a campo abierto, m/s (medida a 15 m de altura). = Ángulo de desviación de la dirección del viento prevaleciente con respecto a la perpendicular de la barrera. Esta ecuación es válida para velocidades del viento menores a 65 km/h. La distancia de protección a sotavento proporcionada por una cortina depende de la altura. La reducción de la velocidad del viento adecuada para controlar la erosión, ocurre a una distancia diez veces por la altura de la cortina (10H). Para propósitos de diseño, la altura de la cortina se basará en la altura estimada que la especie principal de la cortina puede alcanzar a los 20 años de edad. 9. ESTABLECIMIENTO DE LA PLANTACIÓN La preparación del sitio se puede realizar antes de la plantación. Muchas plantas y particularmente la mayoría de los pastos, pueden desaparecer del área de establecimiento de las cortinas con productos naturales que producirán los árboles y los arbustos (alelopatía). La vegetación puede controlarse con una combinación de: a. Labranza con arado, disco, cultivadoras o un instrumento similar. b. Eliminación con un accesorio mecánico o a mano. c. Tratamiento químico con un herbicida apropiado. d. Usar acolchados naturales o artificiales o lonas plásticas. En climas que lo permiten, los árboles y arbustos se pueden plantar al inicio de la primavera. Se deben de realizar inspecciones de los árboles plantados y se deben desechar los de tamaño pequeño y los débiles. Durante la plantación las raíces tienen humedad, por lo que no se deben sumergirse en agua. Las raíces secas significan una planta muerta. En algunos sitios, la plantación mecánica puede resultar un método de siembra más económico que la plantación manual. La plantación manual se puede realizar con pala, azadón, zapapico o herramientas similares. El cuidado que se debe tener es que la cepa sea lo bastante grande y para permitir que las raíces entren libremente evitando que se doblen. Las raíces muy largas se deben podar antes de plantar el árbol. Al plantar árboles de vivero, se debe de apretar firmemente el suelo para cerciorarse de que no queden huecos en la cepa, con el fin de que las plantas queden firmes y no se puedan sacar fácilmente.
  • 16. 1414 10. MANTENIMIENTO El mantenimiento se debe de realizar para asegurar la supervivencia de árboles y arbustos plantados; el control se debe hacer en los tres años subsecuentes a la plantación de los árboles de la cortina. Las prácticas de mantenimiento contemplan: a. Sustitución de los árboles o arbustos muertos. Los árboles o arbustos muertos deben sustituirse cuando sea necesario; su ausencia provocará un efecto negativo en la estructura de la cortina. b. Aclaración (poda) de cortinas. Una cortina debe podarse en caso de que la sobrepoblación esté ocasionando una tasa de crecimiento reducida, la pérdida de ramas o problemas con plagas y enfermedades. c. Control de plagas y enfermedades. Cuando sea factible, las cortinas deben de protegerse contra plagas y enfermedades. Las especies de árboles y arbustos se deben seleccionar considerando las plagas y enfermedades a las que estarán expuestos en una región determinada. Se deben de realizar supervisiones periódicas de la sanidad de los árboles y arbustos, para tomar las medidas correspondientes de control. d. Protección contra el daño físico. Las cortinas se deben de proteger contra el pastoreo del ganado. Se debe tratar que las especies seleccionadas no sean apetecibles para la fauna silvestre o se pueden establecer hileras con vegetación control (vegetación repelente). Se deben de proteger contra el fuego y tráfico de vehículos, para lo cual se pueden cercar o señalizar con banderas. 11. BIBLIOGRAFÍA Colegio de Postgraduados. Cortinas rompevientos. Fecha de consulta: 30 de septiembre de 2012. México. http://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloR ural/Documents/fichasCOUSSA/Cortinas %20rompevientos.pdf Colegio de Postgraduados. Manual de Conservación del suelo y del agua. 1991. Tercera edición. Montecillo, México. Golberg, et al. La protección de los cultivos de los efectos del viento. Fecha de consulta: 30 de septiembre de 2012. http://www.inta.gov.ar/anguil/info/pdfs/ libros/vientosp/vspcap5.pdf INTA. Cortinas rompevientos. Fecha de consulta: 30 de septiembre de 2012. http://www.funica.org.ni/docs/conser_su eyagua_26.pdf. SEMARNAT-CP, 2003. Evaluación de la Degradación de los Suelos Causada por el Hombre en la República Mexicana, escala 1:250 000. Memoria Nacional 2001-2002. México. 2003. Wilkinson, K.M., and C.R. Elevitch. 2000. Multiporpouse Windbreaks: Design and Species for Pacific Islands. Agroforestry Guides for Pacific Islands #4. Permanent Agriculture Resources, Holualoa, Hawaii, USA. http://www.agroforestry.net.
  • 17. 1515 Para comentarios u observaciones al presente documento contactar a la Unidad Técnica Especializada (UTE) COUSSA www.coussa.mx M. C. Félix Alberto LLerena Villalpando allerena@correo.chapingo.mx y f.allerenav@gmail.com Teléfono: (01) 595 95 2 15 58 Universidad Autónoma Chapingo Dr. Mario R. Martínez Menes mmario@colpos.mx Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso demetrio@colpos.mx Teléfono: (01) 595 95 5 49 92 Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, México. ELABORARON: Dr. Demetrio S. Fernández Reynoso Dr. Mario R. Martínez Menes Ing. Clara Elena Mendoza González