Introducción
Los sistemas silvopastoriles, al ser producto de la
relación entre la biología, la sociedad y la cultura, poseen carácter
histórico; y presentan además una enorme diversidad (Russo, 2015) en los cuales árboles,
pasturas y animales de producción se combinan y manejan de manera racional e
integral para lograr mejorar a mediano o largo plazo, la productividad, la
rentabilidad y la sustentabilidad de la explotación. Implica el conocimiento y
el ensamble de todas las variables que afectan a cada uno de sus componentes,
sin olvidar los recursos: suelo y agua (Martin y Agüero., 2009).
El componente leñoso del sistema brinda a los animales protección
contra el viento, sombra que disminuye 2ºC o 3ºC las altas temperaturas y la
incidencia de radiación solar, factores que también pueden incidir en el
crecimiento y la calidad del forraje consumido por los animales en pastoreo
como mencionan Ibrahim et
al. (2006).
Bajo la copa de los árboles los animales tienen más tiempo
dedicado a pastorear y rumiar, por lo tanto, mayor consumo de alimento, mayor ganancia
de peso y de producción de leche, además de disminuir la tasa de mortalidad de
animales jóvenes (terneros, corderos) debido a una mejor condición y mayor
producción de leche de las madres, menores dificultades al parto y mejoras en
el peso al nacimiento dicho por Alonso
(2011).
Los árboles también brindan beneficios a la pastura; Obispo et al.
(2008) demostró que el contenido de proteína cruda y la digestibilidad del
pasto Guinea (Panicum maximum) aumentó con la densidad del sombreado de
árboles, mejorando la calidad como alimento para rumiantes, lo mismo ocurre con
el pasto Buffel (Cenchrus ciliaris) cuya área foliar y niveles de
proteína cruda aumentan bajo citada condición (Ribaski y Menezes, 2002).
Los sistemas silvopastoriles en el Chaco paraguayo por lo general
cuentan con los algarrobos como componente arbóreo, del mismo modo requieren
de forrajes que soporten sombreamiento y buena calidad nutricional (Piñeros et al., 2011).
Los algarrobos (Neltuma spp.) según Fontana et al., (2018) pertenecientes a la
familia de Fabaceae, poseen un buen desarrollo en suelos sueltos, bien drenados
y profundos, adaptados a la aridez, generando heterogeneidad espacial y
modifican el microclima y suelo en zonas áridas y semiáridas (Meloni et al.,
2017). Resisten heladas en su etapa adulta y sus raíces son capaces de explorar
el suelo a grandes profundidades en busca de agua, además de tener la capacidad
de tolerar condiciones edáficas desfavorables como salinidad (Toll Vera et al., 2016) y alcalinidad (Torre,
2006). Neltuma ssp. sinónimo del género Prosopis según el
catálogo de plantas vasculares de la Flora del Conosur del Instituto de
Botánica Darwinion.
El algarrobo es uno de los árboles que domina el paisaje chaqueño,
por sus adaptaciones especiales al clima, pues cuando se presenta una elevación
en el promedio de temperatura, produce hojas nuevas a partir de su material de
reserva, y cuando llegan las lluvias, presenta el follaje plenamente
desarrollado y aprovecha mejor el agua para producir sus frutos (Guyra
Paraguay, 2012).
Haciendo
un manejo de la regeneración con poda, se pueden formar árboles con troncos de
2 a 3 m de altura en pocos años. La capacidad de regeneración de los algarrobos
puede ser aprovechada para mejorar la calidad de la pastura y del suelo, y al
mismo tiempo crear un ingreso adicional obtenido de la venta de madera y leña
(Arano y De Egea., 2013).
Otros beneficios de los algarrobos son: el control de vientos,
reducción de evaporación, sombra para animales que les aporta bienestar,
refugio para aves, pastura más palatable, producción de madera y protección a
pastura en época de heladas (Carranza y Ledesma., 2009; Fraccia, 2010). El
Sistema silvopastoril mediante regeneración natural de algarrobos es la
estrategia más barata y fácil para introducir árboles en las fincas ganaderas (Murillo-Quiroz, 2021; Peña Bazán,
2021; Lezcano et al., 2020).
Para el establecimiento de este sistema de árboles dispersos en
los potreros, se permite el desarrollo controlado de las diferentes especies
arbóreas o arbustivas que aparecen en los potreros sin que hayan sido sembradas
por el hombre, donde las semillas han sido trasportadas por animales, el agua o
el viento. Se seleccionan los árboles o arbustos valiosos de acuerdo con su
uso: madera, leña, frutos para alimentación humana y/o animal, forrajeros,
leguminosos o que dan sombra. También para la protección de fuentes de agua y
zonas frágiles.
Según Uribe et al., (2011)
para un buen manejo se realiza control manual con machete o sierra, se controla
las cepas que quedan de árboles pequeños o arbustos grandes, se deben hacer
podas de formación a los árboles durante su desarrollo para estimular su
crecimiento vertical y permitir la entrada de luz del sol para los pastos y
podas a los árboles maduros para un manejo adecuado de la luz solar. También se
deben cortar las ramas a ras del tronco con sierra y aplicar cicatrizante para
evitar infecciones y lesiones por hongos.
El objetivo fue evaluar la regeneración natural de algarrobos (Neltuma
spp.) integrados a sistemas silvopastoriles del Chaco Central Paraguayo como
respuesta manejo silvicultural.
Materiales y Métodos
Antecedentes y localización de la investigación:
Esta
investigación se llevó a cabo en el marco del Proyecto Monitoreo del manejo de
la regeneración de algarrobos integrados a sistemas silvopastoriles del Chaco
Central financiado por el Rectorado de la Universidad Nacional de Asunción para
el monitoreo de parcelas permanentes de sistemas silvopastoriles establecidas
para la medición y evaluación de regeneraciones y arboles adultos de Neltuma
spp. en el Chaco Central en el año 2021. El trabajo fue realizado en tres
localidades del Distrito de Mariscal Estigarribia, en el Departamento de
Boquerón, ubicado a 430 km de la ciudad de Asunción (Figura 1).
Estas
parcelas fueron establecidas en el año 2015, las misma estaban constituidas por
una asociación de algarrobos y pasturas con la finalidad de producción ganadera
de bovinos para producción de leche.
Se
midieron los ejemplares de algarrobos desde brinzales y latizales (a partir de
1 m de altura) hasta árboles adultos (DAP>10) de tres parcelas permanentes
establecidas en el año 2015, las cuales fueron georreferenciadas.
Las mismas cuentan con una
dimensión de 100 m x 100 m, con una distribución de 30 árboles en cada potrero.
Se realizó la identificación de los árboles por las chapas metálicas que fueron
colocadas en la primera medición. Las variables remedidas fueron el diámetro a
la altura del cuello (DAC), diámetro a la altura del pecho (DAP) y la altura
total de todos los árboles (AT) las cuales fueron anotadas en una planilla de
campo diseñada para tal efecto.
Figura
1.
Localización de parcelas de monitoreo de sistemas silvopastoriles en el
Departamento de Boquerón, Chaco paraguayo.
Cálculo de incremento en
diámetro de los árboles:
Con los datos registrados
de la medición de los individuos de algarrobo en regeneración, fue calculado el
incremento del diámetro a la altura del cuello (DAC), y en el caso de los
individuos adultos el diámetro a la altura del pecho (DAP) mediante las
fórmulas (Juarez Félix, 2014):
Cálculo
de variables dasométricas:
Se aplicaron las ecuaciones expuestas en la Tabla 1 para la
determinación de las variables dasométricas, almacenamiento de carbono y
dióxido de carbono conforme a las recomendaciones del IPCC (2006) y Sato et al., (2015) en
cada una de las tres parcelas estudiadas.
El
incremento de las variables dasométricas se realizó por diferencia entre los
valores finales e iniciales obtenidos en los inventarios forestales llevados a
cabo en el 2015 y 2021, respectivamente. En
cuanto a la caracterización del componente animal, se procedió a la
identificación de las razas bovinas presentes en los potreros y la
determinación de la carga animal.
Tabla
1. Fórmulas
dasométricas y ecuaciones para la determinación de carbono y dióxido de carbono
acumulados.
|
Variables
|
Fórmulas
|
Descripción
|
|
Área Basal (m²/ha)
(Juarez
Félix, 2014)
|
|
G = área basal (m²),
 = 3,1416,
DAP = Diámetro a la Altura del Pecho (1,30
m)
|
|
Volumen
de fuste
(m³/ha)
(Juarez Félix, 2014)
|
V
= G * f (*)* h
|
V
= volumen del fuste (m³),
G
= área basal (m²),
f * =
factor de forma de especies chaqueñas igual a 0,811 (Quinteros, 2001) y h =
altura de fuste (m).
|
|
Ajuste de la densidad
de la madera (Reyes et al., 1992)
|
Pe=
0,0134 + 0,8 * X
|
Pe=
densidad de la madera seca en kg/m3
X=
densidad de la madera a 12% de contenido de humedad
|
|
Biomasa (t/ha) (Brown, 1997)
|
BF = (V * Pe)/1000
|
BF
= biomasa del fuste (t)
V
= volumen del fuste (m3)
Pe
= densidad aparente de la madera (kg/m3)
|
|
Biomasa
Total (t/ha)
(IPCC,
2006)
|
BT
= BF * FEB
|
BT
= biomasa total en toneladas (t); BF = biomasa del fuste en toneladas (t);
FEB= Factor de expansión de biomasa
FEB=
(3,4) valor que se utiliza para todas las especies de árboles (Wolf 2004);
|
|
Biomasa
Total (t/ha)
(Sato
et al., 2015)
|
BT=0,069*(DAP2*altura total)0,9932
|
BT
= biomasa total en toneladas (t); DAP = Diámetro a la Altura del Pecho
(1,30 m).
|
|
Carbono Aéreo Total (tC/ha)
|
CAT
= BT * 0,5
|
CAT
= carbono aéreo total en toneladas de carbono (tC)
BT
= biomasa total en tonelada (t)
Factor
de conversión=0,5 (debido a que la materia seca contiene en promedio 50 % de
carbono almacenado, según la IPCC, 2003).
|
|
Carbono Radicular (tC/ha)
|
CR = 0,24 * (CA)
|
CR
= carbono radicular en tonelada por hectárea
CA
= carbono aéreo en tonelada por hectárea (t/ha)
Relación
media entre biomasa bajo/sobre el suelo de 0,24 para bosque semiárido (IPCC,
2003).
|
|
Carbono
Total (tC/ha)
(IPCC, 2003)
|
CT=
CAT + CR
|
CT
= carbono total en toneladas de carbono (tC); CAT = carbono aéreo
total en toneladas de carbono (tC); CR = carbono radicular en
tonelada de carbono (tC).
|
|
Carbono
equivalente (tC/ha)
(IPCC, 2003)
|
CO2e = CT
* 3,667
|
CO2e:
Dióxido de carbono extraído de la atmosfera
CT:
carbono total
3,667,
factor basado en la razón de las masas atómicas de carbono (12) y de oxigeno
(16), utilizado por el IPCC en la guía para inventarios nacionales de gases
de efecto invernadero
|
Para la determinación de las
propiedades físicas de los suelos de los potreros en el estudio se realizó la
determinación de la densidad aparente, textura y color, en tanto que para el
análisis de las propiedades químicas se determinó el pH, el contenido de
materia orgánica, carbono, nitrógeno, potasio, fósforo, aluminio y sodio. Para
esta determinación se realizaron 4 muestras compuestas en cada potrero a dos
profundidades (0 a 10 cm y 10 a 30 cm). Las muestras fueron analizadas en el
Laboratorio del Área de Suelos y Ordenamiento Territorial de la Facultad de
Ciencias Agrarias, UNA.
Resultados
Fueron
registrados un total de 81 individuos, correspondientes al género Neltuma
y un promedio de 27 individuos por hectárea, además de Capparis retusa, Sideroxylon
obtusifolium y Aspidosperma quebracho blanco. Con relación a los individuos
de algarrobo (Neltuma spp.) vivos, la parcela 2 fue la más afectada por
la mortandad o raleo de los individuos considerando la primera medición llevada
a cabo en 2015 (Figura 2).
Figura 2. Diferencia de cantidad de individuos en
las mediciones de 2015 y 2021.
La
parcela 3 presentó la mayor diferencia en incremento diamétrico, esto podría
atribuirse a la alta cantidad de individuos muertos o raleados, quedando en pie
los de mayor categoría diamétrica, seguido de la parcela 2 y siendo la parcela
1 la que presentó menor crecimiento diamétrico (Figura 3).
Figura
3. Diferencia en
diámetro de individuos en las mediciones de 2015 y 2021.
El
promedio de las variables dasométricas de los algarrobos (Neltuma spp.)
en las tres parcelas estudiadas considerando el área basal fue de 11,99 m2/ha,
del volumen de fuste de 10,93 m3/ha y del volumen total 75,48 m3/ha.
Tal como se puede ver en la Tabla 2, las parcelas 1 y 3 poseían valores
similares entre si y diferentes de la parcela 2.
Tabla 2. Variables dasométricas de
algarrobos medidos en el 2021 dentro de potreros en sistemas silvopastoriles.
|
Variables dasométricas
|
Parcela 1
|
Parcela 2
|
Parcela 3
|
|
Área
basal (m2/ha)
|
19,29
|
1,8
|
14,87
|
|
Volumen
de fuste (m3/ha)
|
17,06
|
3,43
|
12,31
|
|
Volumen
total (m3/ha)
|
122,47
|
13,12
|
90,85
|
En cuanto a las características
fenológicas de los algarrobos presentes en las tres parcelas, cuyos valores se
reflejan en la Figura 4, 11% con fruto, 9% con flores y frutos, 6% sin flores
ni frutos. Esta información es de suma utilidad al momento de la planificación
para la colecta de vainas, considerando que poco más del 10% entra en la etapa
de fructificación en el mes de septiembre.
Figura 4. Distribución de estado fenológico de
los algarrobos integrados a Sistemas Silvopastoriles del Chaco Central
Paraguayo durante el 2021.
A continuación, se detalla la
distribución de cantidad de individuos en floración, sin flor ni futo, con flor
y fruto, y con frutos. Tal como se aprecia en la Figura 5, la mayor cantidad de
los algarrobos en las tres parcelas se encontraban en etapa de floración al
momento del inventario forestal.
Figura 5. Cantidad de los individuos presentes en
las tres parcelas de algarrobos integrados a sistemas silvopastoriles durante
las mediciones del 2021.
En relación al estado sanitario de los
algarrobos, tal como se detalla en la Figura 6, la mayor parte de los
individuos inventariados se encontraban enfermos, presentando síntomas
asociados con cancros y exudados en la corteza y ramas con con lianas y plantas
epífitas. totalizando 59 ejemplares. Además, se registró la presencia de
kavichu´i (Polybia sp.) en los individuos arbóreos, así como
asociaciones de líquenes con la corteza de los árboles.
Figura 6. Estado sanitario de
los algarrobos presentes en las parcelas estudiadas durante el 2021.
En cuanto a los cuidados silviculturales,
el inventario forestal elaborado reportó que aproximadamente 2 de cada 10
algarrobos (Figura 7) recibió poda sanitaria o poda de formación,
evidenciándose por otro lado que varios individuos sufrieron mortandad debido a
trabajos realizados con maquinarias en el campo realizados por el personal del
estabecimiento, al margen del presente estudio.
Figura 7. Cuidados silviculturales observados en los algarrobos
presentes las tres parcelas estudiadas en el 2021.
A continuación, en la Tabla 3 se exhiben
los resultados de biomasa de fuste, biomasa radicular, biomasa aérea, biomasa
total según las ecuaciones del IPCC, biomasa según las ecuaciones de Sato et
al. (2015), carbono acumulado total y dióxido equivalente total conforme a las
recomendaciones del IPCC y Sato et al. en cada una de las tres parcelas. Estos
resultados apuntan a que la utilización de las ecuaciones de Sato et al.
presentan resultados con menor variabilidad que las fórmulas recomendadas por
el IPCC, y que difieren significativamente una de otra, por lo que se
recomienda el ajuste de modelos alométricos para la aplicación a potreros bajo
sistemas silvopastoriles.
Tabla 3. Determinación de carbono y dióxido de carbono acumulados
en sistemas silvopastoriles durante el 2021.
|
Biomasa de fuste (t/ha)
|
Biomasa radicular (t/ha)
|
Biomasa aérea (t/ha)
|
Biomasa total IPCC
(t/ha)
|
Biomasa (Sato et al., 2015)
(t/ha)
|
Carbono total IPCC (t/ha)
|
Carbono total
Sato et al. 2015
(t/ha)
|
CO2eq
(IPCC)
(t/ha)
|
CO2eq (Sato et al., 2015) (t/ha)
|
|
Parcela 1
|
6,44
|
15,45
|
1,54
|
16,99
|
8,49
|
8,50
|
4,24
|
31,16
|
15,56
|
|
Parcela 2
|
1,80
|
4,31
|
0,43
|
4,74
|
12,14
|
2,37
|
6,07
|
8,69
|
22,26
|
|
Parcela 3
|
8,93
|
21,42
|
2,14
|
23,56
|
12,48
|
11,78
|
6,24
|
43,20
|
22,89
|
El componente herbáceo de las tres parcelas bajo sistema
silvopastoril estuvo integrado por pasturas identificadas como Gatton panic, en
este sentido la ganadería chaqueña es altamente dependiente de los pastos. Esta
pastura forrajera de la especie Panicum máximum que tiene excelente
adaptación al suelo fértil y al clima semi-árido del Chaco paraguayo. La
parcela 2 contenía mayor contenido de materia seca así como mayor acumulación
de carbono que las otras dos parcelas, esto puede atribuirse a una menor distribución
arbórea en el predio (Figura 8).
Figura
8.
Componente herbáceo presente en las parcelas silvopastoriles en el 2021.
Los
potreros 1 y 3 se encontraban en reposo al momento del monitoreo con régimen
rotativo, en tanto que en la parcela 2 fueron encontrados animales pastando y
bajo sombra. En las tres parcelas estaban destinadas a la cría de bovinos de la
raza lechera Holando con una carga de 0,8 UA (Figura 9).
Figura 9. Potreros 1 y 3 en
reposo y parcela 2 con carga animal en el 2021.
El
análisis de las propiedades físicas del suelo lo describe como arenoso y franco
arcillo arenoso de color marrón amarillento en todas las parcelas, presentando
compactación del suelo solo la tercera parcela (1850 kg/m3). El pH
del suelo se mostró entre ligeramente ácido a neutro (de 6,3 a 6,7). Los suelos
de la parcela 1 presentaron un contenido de materia orgánica medio (1,6%), la
parcela 2 con un alto contenido de materia orgánica (2,9%) y la parcela 3
niveles bajos (1,1%). El alto contenido de materia orgánica en la parcela 2
puede deberse a la presencia de animales al momento del monitoreo, considerando
las incorporaciones de los purines y estiércol de los animales presentes. Todas
las parcelas presentaron altos niveles de fósforo y potasio (mayores a 30 mg/kg
y 0, 2 cmolc/kg, respectivamente), medio en sales de calcio (5,5 cmolc/kg) y
magnesio (0,7 cmolc/kg). No se registró la presencia de aluminio intercambiable
lo que confirma el pH del suelo.
Discusión
La práctica de tratamientos
silviculturales es importante en individuos que serán aserrados, ya que las
podas permiten mejorar el aspecto de la madera, aumentar su calidad comercial y
su venta a mejores precios en el mercado, pues al eliminar ramas, vivas o
muertas, se evita la presencia de nudos, que son los defectos más comunes que
afectan la calidad de la madera. Sobre este punto, Díaz Lezcano et al. (2020a)
recomiendan el distanciamiento adecuado entre árboles para el ingreso de
animales y maquinarias en los potreros, así como también para la siembra de
pastos, a lo que se suma la necesidad de podas sugeridas en el presente
trabajo.
Con relación a la cantidad de
individuos en potreros con manejo silvopastoril, en el Chaco Central paraguayo
en promedio se mantienen 30 individuos de algarrobo por hectárea, tanto esta
investigación como la de Díaz Lezcano et al., (2019) coinciden en esta
tendencia.
Según Di Marco (2013) la especie Neltuma
alba presenta diversos servicios ecosistémicos principalmente modelando
temperaturas extremas disminución de la evapotranspiración, amortiguación y
redistribución de la caída de precipitaciones. La región Chaco presenta poca
distribución de la precipitación, con altas temperaturas, dando lugar a las
condiciones de sequía que fueron observadas al momento de realizar las
evaluaciones, lo cual generó estrés hídrico y variación de la dominancia en las
pasturas que se encuentra de forma desuniforme.
Según Ocampo (2013) en relación al
servicio ecosistémico de sombras, la especie Neltuma alba puede brindar
la reducción de la temperatura bajo el dosel de copas reduciendo la carga
calórica de los animales llegando así a aumentar la productividad animal.
Con relación al componente animal, los
resultados registrados en la presente investigación son similares a los valores
obtenidos por Alvarenga et al. (1998), quienes bajo similares condiciones en el
Chaco Central paraguayo reportaron una carga animal de 0,70 UA/ha.
Respecto a las propiedades físicas y
químicas de los suelos en los sistemas silvopastoriles estudiados, se puede
afirmar que se encuentran en concordancia con lo manifestado por Díaz Lezcano
et al., (2020b), quienes refieren que los suelos sujetos a manejo silvopastoril
en el Chaco Central paraguayo tienen textura arenosa, franco arenosa y arcillo
arenosa, con un valor de pH que va del neutro al ligeramente ácido con alto
contenido en fósforo.
La parcela 3 presentó un
estado de compactación que puede atribuirse al efecto del pastoreo el cual
influye en aumento de la densidad aparente de los suelos por el pisoteo de los
animales, y se debe tener muy en cuenta para la oportunidad de descanso al
pasto para su recuperación (Kunst et al., 2015).
En este sentido, Gamarra et al. (2018) sostienen que los suelos
bajo sistema silvopastoril en el área de influencia a las parcelas instaladas
en la presente investigación no se encuentran compactados, considerando que en
sus estudios han obtenido una densidad aparente promedio de 1250 kg/m3,
coincidiendo parcialmente con los resultados de los análisis de las propiedades
físicas de las parcelas monitoreadas en las que tampoco se verificó la
compactación de los suelos en 2 de las 3 parcelas estudiadas.
Conclusiones
Los sistemas silvopastoriles asociados
con Neltuma spp. como componente arbóreo constituyen un potencial
forestal para la ecorregión chaqueña, además de beneficiar al bienestar animal
por suministro de sombra, fuente alternativa de forraje, protección contra el
viento y los efectos adversos de los extremos de temperatura, y mitigar los
efectos del cambio climático por el almacenamiento de carbono tanto en la
biomasa como el suelo, por lo que constituye un sistema integrado de producción
sustentable para el Chaco paraguayo.
Esta investigación aporta los primeros resultados de crecimiento
de algarrobos dentro de sistemas silvopastoriles. Para que esta actividad pueda
ser implementada a mayor escala y se incrementen sus rendimientos físicos y
resultados económicos hay algunas barreras a sortear entre las cuales se
destacan: la necesidad de aprender a aprovechar y manejar mejor el recurso
forrajero, trabajar en la comercialización de la producción forestal por su
rendimiento en madera libre de nudos, y alcanzar un sistema de certificación de
la producción por buenas prácticas y manejo sustentable.
Fuente de financiamiento
Las actividades llevadas a cabo en el presente estudio se
enmarcaron en CONVOCATORIA 2021 PARA PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN CON FONDOS DEL
RECTORADO UNA (Universidad Nacional de Asunción), asimismo contó con el apoyo
logístico de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNA y a la E.E. Chaco
Central del IPTA.
Contribución
de autores
Concepción del estudio: M.I.D.L., H.M.R., J.D.C.M. Diseño del experimento: M.I.D.L., H.M.R., J.D.C.M. Ejecución del experimento: M.I.D.L., H.M.R., J.D.C.M., E.I.M.R., J.M.G.O.
Verificación del
experimento: M.I.D.L.,
H.M.R., J.D.C.M., E.I.M.R., J.M.G.O. Análisis/interpretación de datos: M.I.D.L., H.M.R., J.D.C.M., E.I.M.R.,
J.M.G.O. Análisis
estadísticos: M.I.D.L.,
H.M.R., J.D.C.M., E.I.M.R. Preparación
del manuscrito: M.I.D.L.,
J.D.C.M., E.I.M.R. Edición y revisión del manuscrito: M.I.D.L., Aprobación de la versión final del
manuscrito: M.I.D.L.
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