Evaluación de sistemas agroforestales, principios y gestión de biomasa

Introducción a los Sistemas Agroforestales

A consecuencia de la crisis del modelo agrícola actual, han surgido una serie de enfoques alternativos de producción. Uno de ellos es el enfoque agroforestal. Dirige su atención al aspecto más débil del modelo convencional: la simplificación extrema del ecosistema natural hasta el monocultivo.

En oposición al monocultivo, el sistema agroforestal (SAF) es una asociación de al menos dos especies: una agrícola (un cultivo tradicional) y una forestal (una especie leñosa). Sin embargo, la mayor ventaja del sistema agroforestal se obtiene cuando se diversifica mucho más la asociación, de manera que se aproxime lo más posible a un sistema natural.

El enfoque agroforestal se basa en principios (Stadler-Kaulich, 2018): (1) la diversidad de especies, (2) la elevada densidad de plantación y (3) el manejo de la poda que permite la convivencia entre las especies productivas y las especies acompañantes. Otros principios adicionales han sido propuestos por Vargas (2018): (4) la presencia de estratos y una sucesión ecológica en la parcela, (5) la cobertura permanente del suelo, (6) la elevada actividad biológica, (7) la minimización de la remoción del suelo, (8) la solubilización de minerales y el equilibrio nutricional de las plantas, (9) el alto flujo de energía en la parcela, (10) la convivencia armónica entre plantas, microorganismos y fauna (incluido al ser humano), y (11) el mejoramiento sostenido de la fertilidad de los suelos.

Un predio que forma parte de un Sistema Agroforestal en la Amazonía. Foto:CipcaEl proyecto pretendía recoger las experiencias de diversas instituciones que en la región semiárida de Cochabamba en los últimos años han implementado sistemas agroforestales con un enfoque denominado SAF Dinámico (SAFD) o SAF Sucesional (SAFS). Este proyecto fue implementado entre los años 2016 y 2018 por el Grupo de Investigación "Agroecología y gestión sostenible de suelos" de Ingeniería Ambiental de la Universidad Católica Boliviana San Pablo, con el nombre de Proyecto PIA.ACC-UCB.28.

Como los sistemas agroforestales implementados en la zona semiárida de Cochabamba eran muy diversos, en términos de su diseño, del tiempo de implementación y de las características del espacio natural, se optó por el enfoque de estudios de caso, que permitieran comprender a mayor profundidad las parcelas SAFD en sus distintas dimensiones.

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Metodología de Investigación

Dado que el proyecto buscaba levantar información, en las distintas dimensiones que tienen un sistema productivo agroforestal, se definieron varios abordajes de investigación para proveer la información requerida:

Calidad Ambiental y Productiva de Suelos

2.1. Información de la calidad ambiental y productiva de los suelos. Se plantearon dos estudios paralelos para este objetivo, midiéndose 30 parámetros en total. (1) Toma de muestras de suelos para realizar una batería amplia de parámetros de suelos que permitieran monitorear la gama de propiedades edáficas afectadas por el manejo agroforestal. Se definió un set de 27 parámetros del suelo, que luego para el análisis fueron reducidos a 15 a través de un análisis de componentes principales (los cuales explicaban el 62 % de la variabilidad). Los parámetros físicos medidos fueron: arena, limo, arcilla, parámetros hídricos para cada suelo (capacidad de campo, humedad equivalente, punto de ruptura capilar, punto de marchitez reversible, punto de marchitez permanente), densidad aparente, densidad real y porosidad. Entre los parámetros químicos estuvieron: pH, conductividad eléctrica, cationes cambiables (Calcio, Magnesio, Potasio, Sodio), capacidad de intercambio catiónico, porcentaje de saturación de bases, Nitrógeno Total, Fósforo disponible y Fósforo total. Entre los parámetros biológicos: materia orgánica total, materia orgánica particulada, carbono orgánico activo, número de colémbolos y número de ácaros.

B a b C D F G d e f(2) Evaluación a campo de parámetros in situ de calidad biológica de suelos. Con el objetivo de tener un parámetro integral, se decidió utilizar la tasa de respiración heterotrófica, medida a campo a través de sensores de CO2 . Al mismo tiempo se levantó datos de humedad y temperatura edáficos, como información del edafoclima que acompañaba a la tasa de respiración. Estas investigaciones se encuentran descritas en los artículos de Arce y Azero (2018) y Terán et al. (2018).

Suelo jardín trasero (28/03/2016 . ElJardindelaAlegriaenMadrid Blogspot.com

Identificación de Especies Acompañantes

2.2. Información de identificación de especies acompañantes más adecuadas para un SAFD, en el sentido de que puedan aportar más, tanto en términos económicos como en términos ecológicos, al mejoramiento de la calidad de los suelos degradados. Se desarrolló para esto un método estadístico que permitió relacionar variables de desarrollo de las especies frutales, con variables de desarrollo de los cultivos acompañantes principales, buscando determinar qué pares habían sido los más exitosos. Los resultados de este estudio se presentan en Saavedra (2018).

Espaciamientoentre hileras de árboles Zona Donadora (ZD)7 Zona Receptora! Zona-Media" (ZM) (ZR) Zona-Filtro" (ZF))

Producción de Biomasa en Sistemas Agroforestales

2.3. Información acerca de la producción de biomasa de los 10 distintos sistemas agroforestales. Se cuantificó el nivel de biomasa acumulada en los distintos estratos de la parcela: arbóreo, arbustivo, herbáceo y en la hojarasca. Para esto se utilizaron modelos alométricos para estimar la biomasa aérea de las especies leñosas, y métodos gravimétricos para la biomasa de herbáceas y de hojarasca. Se estimó la biomasa total acumulada en los años de desarrollo de la parcela, hasta pasada la estación de crecimiento 2017/18. Los resultados pueden encontrarse en Herbas et al. (2018).

JETE TRIDENTE

Pisos Ecológicos y Especies Nativas

2.4. Identificación de los pisos ecológicos correspondientes a las 10 parcelas agroforestales casos de estudio. Evaluación de la correspondiencia de las especies acompañantes utilizadas en los SAFD con las especies nativas más representativas, propias de cada piso. Esta identificación se presenta en Herbas et al. (2018).

Utilización de Diversos Pisos Ecológicos

• > 4,000 msnm

Paisaje+chacra+crianza+cosmovisión andina

• 3800 - 4,000 msnm
• 3,600 - 3,800 msnm
• 2,800 - 3,600 msnm

CC= >Tº E

• 2,500 - 2,800 msnm

Pastos: 35 upos, papa waña chacra muerta, cerco viv con ccolle, Chacra huerta (cerco vivo Ccolle) aquios con riobarbo, aliso, putaja) Cosecha de agua Plantas medicinales (muña,orégano, nogal, matico, Tullma) Layme de papa (runtus, allqayzuy, pepino), Maíz (chipausara) Quinua y kiwicha Zapallo, calabaza, jahuinca, frijoles, maíz: Tuna (ccala pinta) Frutales (limón, durazno, palto, lúcumo y manzano) pje sara, chullpi, Ilipta sara-opacao Layme de papa Layme maíz: almidon nativo, chipausara, huayllaray Kiwicha

Diversidadde pisos ecológicos - Huayana

Impacto de Incendios Forestales en Parcelas

2.5. Al comenzar el estudio, dos de las parcelas caso de estudio, que estaban ubicadas en el mismo predio, sufrieron un incendio forestal relativamente intenso, que afectó a más del 90 % del predio y casi completamente a las parcelas caso. Se observó y describió el rebrote de las especies incluidas en los sistemas agroforestales luego del incendio. Además se describió aspectos de la sucesión ecológica instaurada en las parcelas.

Algunas recomendaciones en este sentido se encuentran en Drew (2018).

Elementos para el Diseño e Implementación de SAFD

3. Elementos para el diseño e implementación de SAFD y discusión A partir de los resultados obtenidos en los 5 estudios aquí publicados, surgen los siguientes elementos de recomendación, para considerar en los momentos de diseño e implementación de SAFD en la zona semiárida de Cochabamba. Estas recomendaciones están pensadas para que los técnicos agroforestales puedan:

• En el contexto de la zona semiárida, agrícola, que presenta importantes procesos de degradación de suelos, es necesario lograr una producción elevada de biomasa vegetal. Esto permitirá aportarla al mejoramiento de los suelos (a partir de una mayor acumulación de humus). Por otro lado, también permitirá generar una capa de hojarasca que los proteja de la erosión y de la desecación. Finalmente, permitirá también aportar con otros productos al sistema de vida de los agricultores, tales como forraje para el ganado en la época seca y leña para el consumo familiar. En el transcurso de los estudios se observaron mayores acumulaciones de biomasa en las parcelas que tienen una mayor densidad de plantas leñosas por hectárea. En este sentido, una recomendación es el diseño de sistemas de alta densidad de especies acompañantes. En el lenguaje de la agroforestería SAFD en sistema de callejones (alley cropping) practicada en la zona, la densidad se mide en términos de especies acompañantes que se incorporan en medio de dos especies productivas principales. Por ejemplo, en medio de frutales espaciados 3 m uno del otro, se añaden 1, 2, 3 ó más especies leñosas acompañantes. En este sentido, la alta densidad de especies acompañantes se entendería aquí como la inclusión de al menos 2-3 plantas leñosas, pudiendo ser incluso más, en ese espacio de 3 m. Más adelante se explica que dentro del radio de 1,5 m de un manzano, no se ha observado efectos negativos de parte de especies acompañantes.
• Otro factor que incidió en la alta acumulación de biomasa fue la combinación de especies nativas y exóticas. Herbas et al. (2018) muestran algunas recomendaciones de especies nativas y exóticas que tuvieron un alto desempeño en las distintas fases de los sistemas agroforestales estudiados. Durante la primera etapa (1-3 años), tuvieron un alto performance especies principalmente exóticas, tales como acacias (A. dealbata, A. retinoides, A. melanoxylon y Parkinsonia aculeata), tagasaste, ceticio, olmo, y retama. Entre las nativas destacaron tecoma, aliso y cedrón. Durante la segunda etapa (4-8 años) sobresalieron por su crecimiento las especies ceibo, cedrón, aliso, molle y pacay; entre las especies exóticas lo hicieron tagasaste, álamo, ceticio, acacias y duraznero. En la tercera etapa (9-17 años) tuvieron un mayor crecimiento tipa (con una elevada tasa) y jacarandá entre las nativas, y pino, olivo y fresno entre las exóticas. Por lo general, en 8 de 10 parcelas, las especies exóticas aportaron en biomasa un monto mayor al de su participación en número en la parcela.