SISTEMAS AGROFORESTALES: UNA ALTERNATIVA PARA LA RECONVERSION DE SUELOS FORESTALES EN CUENCAS HIDROLOGICAS SáenzReyes J. T a* , JiménezOchoa J a , GallardoValdés M a , VillaseñorRamírez F. J a , y Bravo Espinosa M. a a
Investigadores del C. E. URUAPANCIRPACINIFAP. Av. Latinoamericana No.1101. CP. 60150. Uruapan, Michoacán. México. Correo electrónico:
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J ustificación Los principales factores causantes de la degradación de suelos en Michoacán son la deforestación, el cambio de uso del suelo y la agricultura intensiva. El 28.5 % de la superficie degradada en Michoacán es por la deforestación y el 27.9 % por el cambio de uso del suelo. La Comisión Forestal del Estado (2003) reportó 1,421,307 ha con cambio de uso del suelo, es decir, terrenos con vocación forestal pero que se utilizaron para la agricultura, pastizales o frutales. Se reporta que durante 1981 a 1996, la superficie de los bosques disminuyó en 13.6 %, la de matorrales en 34.5 % y la de cuerpos de agua en 18.9 %; en cambio la superficie con agricultura de riego aumentó en 16.9 % y la de temporal en 10.4 % (SEMARNAP, 2000). En la cuenca del Lago de Pátzcuaro el incremento de la población ha influido en la alta demanda de servicios y productos que ofrecen los recursos naturales; los problemas en ésta cuenca son la deforestación y erosión que afectan el potencial productivo y el desarrollo de las actividades agropecuarias, forestales, pesqueras y artesanales. Se han reportado diferentes tasas de deforestación y niveles de erosión con volúmenes de 0 a 1.5 t ha 1 _año 1 en el 26 % de la superficie y de 15 a 98 t ha 1 _año 1 en el 45 % de la superficie, con el consecuente azolve del lago (GómezTagle, 1994; PNUDSEMARNAP, 1997). En la microcuenca Laguna de Zinciro, se presenta deterioro ecológico que se refleja con un proceso acelerado de la erosión y disminución de la productividad, tanto
agrícola como forestal. Entre los principales agentes de perturbación que afectan los recursos se mencionan a los incendios forestales, la deforestación, las plagas forestales, altas tasas de erosión estimadas de 5 a 200 t ha 1 _año 1 en el 91.5 % de la superficie y monocultivos agrícolas en terrenos con vocación forestal (SEMARNAP, 1996; SEMARNAP, 2000). En la Región Oriente de Michoacán la actividad forestal es básica, por lo que se tiene fuerte presión sobre los bosques; la agricultura se realiza en terrenos con pendiente mayor a 15 %. Una causa de la problemática ambiental es el cambio en el uso del suelo que origina la degradación de los recursos naturales; principalmente se realiza agricultura de ladera para producir maíz con el se obtienen bajos rendimientos y una relación beneficio/costo de 0.35 a 0.51; además, el sistema de producción tradicional genera altos volúmenes de suelo erosionado; se reporta que 136,388 ha son de vocación forestal (Caro et al., 1996; Merino, 1996; COFOM, 1997). En general, en las tres regiones anteriores acurre un avance de la frontera agrícola sobre forestal, además existe una falta de alternativas productivas y de recuperación de terrenos con vocación forestal, por lo que una alternativa viable para solucionar la problemática mencionada, es la agroforestería o sistemas agroforestales; diversas investigaciones han demostrado que estos sistemas se diversifican la producción, aumentan la productividad de los sistemas tradicionales, mejoran el comportamiento hidrológico de las cuencas y la inversión inicial
se recupera a corto o mediano plazo, además, si se establecen en terrenos desmontados o sembrados con cultivos agrícolas con baja producción, se puede recuperar el uso forestal, disminuir la erosión del suelo, aumentar la absorción de carbono orgánico y recuperar la biodiversidad. El objetivo del presente trabajo fue generar y/o validar tecnología sobre sistemas agroforestales que contribuyan a la reconversión de terrenos con vocación forestal en cuencas hidrológicas del estado de Michoacán.
Metodología Areas de estudio En la cuenca del Lago de Pátzcuaro se evaluaron sistemas agroforestales y en la microcuenca Laguna de Zinciro y en la región Oriente del Estado de Michoacán sistemas silvopastoriles. A continuación se hace una breve descripción de cada una de las localidades. En la cuenca del Lago de Pátzcuaro, el trabajo experimental se ubicó en el predio denominado “Laderas de Bonilla” (19º 29’ 53’’ LN y 101º 42’ 17” LO). La topografía del terreno es ondulada con pendiente menor al 15 %. Los tipos de suelo que predominan son acrisol órtico y andosol ócrico, con textura media, profundos y de color café claro. El clima es templado subhúmedo con lluvias en verano y precipitación promedio de 950 mm anuales. La vegetación se clasifica como bosque templado de pinoencino, con las especies Pinus leiophylla. P. pseudostrobus, P. michoacana y Quercus spp (Amador, 2000). La microcuenca Laguna de Zinciro, se ubica entre los paralelos 19º 37’ 00” a 19º 41’ 45“ LN y entre 101º 41’ 18” a 101º 48’ 37” LO, con un rango de 2,400 a 3,240 msnm, en el Municipio de Erongarícuaro, Mich. La topografía del terreno es ondulada a accidentada con pendientes de 5 a 60%. Los tipos de suelo que predominan son andosol húmico y ócrico con textura media, poco
profundos, de color café claro a rojizo arcilloso. El clima es templado subhúmedo con lluvias en verano, precipitación promedio anual de 800 a 1,000 mm. La vegetación se clasifica como bosque templado de pino encino con las especies Pinus montezumae, P. pseudostrobus, P. leiophylla , P. teocote y Quercus spp, con un estrato medio de hojosas, el estrato arbustivo poco desarrollado y el estrato herbáceo dominado por gramíneas (Díaz, 2003). En el Oriente del Estado, específicamente en los municipios de Senguio e Hidalgo, el primero se localiza en las coordenadas 19º 44’ LN y 100º 21’ LO y en un rango de altitud de 2,220 a 2,560 m. Su clima es templado con lluvias en verano. Tiene una precipitación pluvial anual de 1,021 milímetros y temperaturas que oscilan de 8.6 a 23.4º centígrados. Los suelos son andosol y luvisol, con problemas de degradación, pH de 4.4 a 5.4 y pendientes de 6 a 32 %. Su uso es principalmente forestal y en menor importancia agrícola y ganadero. En el segundo municipio se estableció un sistema agroforestal en la localidad de Pucuato, ubicado en las coordenadas 19° 35’ 55.8” LN y 100° 42’ 35.4” LO y a 2,570 msnm. Su clima es templado con lluvias en verano. El suelo es Andosol con problemas de degradación, pH de 5.2 y pendiente de 12 %. Su uso es principalmente forestal y en menor importancia agrícola y ganadera (SEE CIESEM y CEDEMUN, 2001).
Métodos Los componentes de los sistemas agroforestales y silvopastoriles se seleccionaron de acuerdo a la caracterización del terreno y la obtención de productos, tanto forestales como forrajeros. Estos sistemas se establecieron bajo el diseño de cultivos en callejones modificado, empleando plantación de especies forestales asociadas con cultivos básicos o forrajeros, en curvas a nivel y bajo labranza mínima, con la finalidad de recuperar terrenos con vocación forestal. En la cuenca del Lago de Pátzcuaro, los sistemas agroforestales se establecieron con
densidades de plantación de 625 y 1250 árboles/ha con Pinus pseudotrobus, P. michoacana y P. montezumae, asociados con avena, maíz, trigo, triticale y pasto rodhes, como componentes agropecuarios, bajo rotación de cultivos (Cuadro 1). Cuadro 1. Componentes agroforestales en la cuenca del Lago de Pátzcuaro. Componente forestal P. pseudostrobus P. michoacana P. montezumae P. pseudostrobus P. michoacana P. montezumae P. pseudostrobus P. michoacana P. montezumae P. pseudostrobus P. michoacana P. montezumae P. pseudostrobus P. michoacana P. montezumae
Componentes agropecuarios Rotación anual de cultivos Pasto Rhodes
Pasto Rhodes
Pasto Rhodes
Pasto Rhodes
Trigo
Avena
Trigo
Maíz
Triticale
Avena
Triticale
Maíz
Maíz
Trigo
Maíz
Triticale
Maíz
Triticale
Maíz
Trigo
En la microcuenca Laguna de Zinciro se empleó el sistema silvopastoril utilizando como componentes forestales las especies P. pseudotrobus, P. michoacana y P. montezumae, con densidades de plantación de 1,400 y 700 árboles/ha y como componentes forrajeros: avena, avena + veza de invierno y avena + ebo. En el Oriente se asociaron cultivos forrajeros con plantación de 1250 árboles por hectárea. Los componentes forestales empleados fueron: P. pseudostrobus (pino cantzimbo ) y Pinus michoacana (pino cerdón) para producción de madera, P. ayacahuite (pino ayacahuite o vikingo ) para producción de árboles de navidad. Los componentes forrajeros fueron las variedades de avena (Avena sativa ): Papigochi, Saia, Cevamex y Chihuahua; ebo o janamargo (Vicia común) y veza de invierno (Vicia villosa ) para producción de forraje. En cada una de las alternativas silvopastoriles se evalúo la productividad y se determinó la
rentabilidad mediante beneficio/costo.
la
relación
Resultados y discusión En la cuenca del Lago de Pátzcuaro, la sobrevivencia del componente forestal fue de 60 al 90 %, siendo las causas de mortalidad el ataque de tuza, gallina ciega y ganado. En cada uno de los sistemas agroforestales (Figura 1) se realizaron muestreos para la cuantificación de la producción agropecuaria, registrándose en pasto rodhes de 4.8 a 6.2 t ha 1 de materia seca (MS), avena de 9.0 a 11.6 t ha 1 de MS, en trigo de 2.4 a 3.0, triticale 2.6 a 3.3 y en maíz 3.2 a 4.2 t ha 1 de grano (Cuadro 2).
Figura 1. Sistema agroforestal con pinos y trigo en la Cuenca del Lago de Pátzcuaro.
Cuadro 2. Densidad de plantación de componentes forestales y producción de componentes agropecuarios en sistemas agroforestales en la cuenca del Lago de Pátzcuaro. Mich. Componente agropecuario*
Densidad del componente forestal (árboles/ha) 1250 625 1 Producción (t ha ) Pasto rhodes 4.8 6.2 Avena 9.0 11.6 Maíz 3.2 4.2 Trigo 2.4 3.0 Triticale 2.6 3.3 * Producción de forraje (materia seca) para cultivos forrajeros y grano para los cultivos agrícolas.
Con la finalidad de observar el comportamiento de los sistemas agroforestales desde el punto de vista económico, se evaluaron los costos de establecimiento para la determinación de la relación Beneficio/Costo (R B/C), considerando dos situaciones que se presentan bajo las condiciones de los productores: Caso 1: Costos totales que implica cercado, preparación del terreno, costos de semilla y planta, siembra, plantación, labores culturales y cosecha de cultivos. Caso 2: Cuando el terreno se encuentra cercado y la planta forestal es adquirida por donación.
Con base en los costos acumulados del establecimiento y manejo de las alternativas agroforestales, de acuerdo a los componentes agropecuarios y los ingresos por la producción, durante cuatro años, en el Caso 1 se registra la R B/C de 0.90 a 1.13, lo que muestra que la inversión se recupera a mediano plazo. En el caso 2, la R B/C fue de 1.14 a 1.87 que indica que se recupera la inversión y se tienen ganancias (Cuadro 3).
Cuadro 3. Relación beneficio/costo de sistemas agroforestales en la Cuenca del Lago de Pátzcuaro. Componente Agropecuario (Rotación anual de cultivos) Pasto rodhes Trigo / Avena / Trigo / Maíz Triticale / Avena / Triticale / Maíz Maíz / Trigo / Maíz / Trigo Maíz / Triticale / Maíz / Triticale
Densidad del componente forestal (árboles/ha) 1250 625
Relación Beneficio/Costo Caso 1 Caso 2 1.13 0.90 0.99 1.00 0.98
1.87 1.14 1.26 1.17 1.15
En la microcuenca Laguna de Zinciro, (Figura 2) los componentes forestales registraron sobrevivencias de 10 a 80% siendo las principales causas de mortalidad daños por tuzas, gallina ciega y ganado. La producción en los cultivos forrajeros fue de 3.9 a 13.3 t ha 1 de MS, cuando se asociaron con 1,400 árboles/ha y de 4.751 a 15.908 t ha 1 de MS,
cuando se asociaron con 700 árboles/ha (Cuadro 4).
Figura 2. Establecimiento de sistema silvopastoril en la microcuenca Laguna de Zinciro.
Cuadro 4. Producción de alternativas silvopastoriles en función con la densidad de plantación de los componentes forestales en la microcuenca Laguna de Zinciro. Componente (s) forrajero (s)
Avena var. Chihuahua Avena var. Cuauhtemoc Avena var. Chihuahua + Ebo Avena var. Cuauhtemoc + Ebo Avena + Veza de Invierno (Procedencia Canadá) Avena + Veza de Invierno (Procedencia Australia)
Densidad de componentes forestales (árboles/ha) 1400 700 6.5 7.8 10.8 13.0 6.7 8.0 13.3 15.9 3.9 4.7 5.0
6.6
Se determinaron los costos de establecimiento y manejo del sistema en función del componente agropecuario considerando las mismas situaciones que en la cuenca del Lago de Pátzcuaro; para el caso 1, la relación B/C fue de 0.35 a 0.85 cuando se asociaron los cultivos forrajeros con 1,400 árboles/ha, y de 0.42 a 1.07 con 700 árboles/ha; estos resultados sugieren que en el primer año (establecimiento) no se recupera la inversión, excepto cuando se asoció la avena var. Cuauhtémoc y ebo con 700 árboles/ha. En el caso 2 se registraron R B/C de 0.70 a 1.34 cuando se asociaron los cultivos forrajeros con 1,400 árboles/ha y de 0.71 a 1.56 con 700 árboles/ha, lo cual indica que en algunas asociaciones se recupera la inversión
del establecimiento del sistema silvopastoril (Cuadros 5 y 6).
las características de los terrenos como altitud, tipo de suelo y pendiente (Cuadro 7).
Cuadro 5. Relación Beneficio/Costo de alternativas silvopastoriles en función con la densidad de plantación de los componentes forestales en la Microcuenca Laguna de Zinciro, para el Caso 1.
Cuadro 7. Producción anual de variedades de avena en sistemas silvopastoriles en la región Oriente de Michoacán. Componente forrajero Producción (t ha 1 de MS) Avena var. Saia 7.1 Avena var. Cevamex 6.8 Avena var. Papigochi 5.6 Avena var. Chihuahua 5.7
Componente (s) forrajero (s)
Avena var. Chihuahua Avena var. Cuauhtemoc Avena var. Chihuahua + Ebo Avena var. Cuauhtemoc + Ebo Avena + Veza de Invierno (Procedencia Canadá) Avena + Veza de Invierno (Procedencia Australia)
Densidad de componentes forestales (árboles/ha) 1,400 700 Relación Beneficio/Costo 0.46 0.60 0.67 0.86 0.52 0.69 0.85 1.07 0.35 0.42 0.46
0.55
En terrenos con suelo andosol, con 10 a 15% de pendiente y ubicados de 2,500 a 2,600 msnm, la avena variedad Saia fue la más recomendable con producción promedio de 8.9 t ha 1 asociada con 1,250 árboles de P. pseudostrobus y/o P. ayacahuite. Su producción fue superior entre 1.8 a 3.3 t ha 1 con respecto a las variedades Cevamex, Papigochi y Chihuahua (Figura 3).
Cuadro 6. Relación Beneficio/Costo de alternativas silvopastoriles en función con la densidad de plantación de los componentes forestales en la Microcuenca Laguna de Zinciro, para el Caso 2.
Componente Agropecuario
Avena var. Chihuahua Avena var. Cuauhtemoc Avena var. Chihuahua + Ebo Avena var. Cuauhtemoc + Ebo Avena + Veza de Invierno (Procedencia Canadá) Avena + Veza de Invierno (Procedencia Australia)
Densidad de componentes forestales (árboles/ha) 1400 700 Relación Beneficio/Costo 0.82 1.00 1.12 1.31 0.93 1.14 1.34 1.56 0.70 0.71 0.89
0.90
En la región Oriente de Michoacán, los resultados de dos años indicaron una sobrevivencia de 35 a 95% de las especies forestales; el valor más bajo fue a causa del ataque de gallina ciega que afectó al cedro blanco y a las variedades de avena. De éstas las sobresalientes fueron Cevamex y Saia, asociadas a 1250 árboles/ha, dependiendo de
Figura 3. Pinus ayacahuite para producción de árboles de navidad asociado con avena.
En terrenos con suelo andosol con problemas de degradación por erosión, con 15 a 20% de pendiente y 2,300 msnm (Figura 4), las variedades de avena Cevamex y Chihuahua generaron una producción muy similar entre sí (7.0 y 6.9 t ha 1 , respectivamente), pero ligeramente superior a las variedades Saia y Papigochi (6.1 y 5.7 t ha 1 , respectivamente), asociadas con 1,250 árboles de P. michoacana . En terrenos con suelo luvisol o andosol con problemas de degradación, con pendiente menor a 10% y 2,260 msnm la avena variedad Cevamex fue la más recomendable con
producción promedio de 8.1 t ha 1 y asociada con 1,250 árboles de P. michoacana o Cupressus lindleyi. Su producción fue superior entre 2.3 a 3.7 t ha 1 de MS con respecto a las variedades Saia, Papigochi y Chihuahua.
Los análisis de relación B/C se determinaron bajo las siguientes consideraciones: Caso 1. Costos totales (cercado, preparación de terreno, mano de obra para actividades de siembra de componentes agropecuarios, costo y traslado de planta forestal plantación y manejo del sistema, agroquímicos, cosecha y traslado de productos agropecuarios). Caso 2. Costos considerando que la planta forestal es adquirida por donación. Caso 3. Costos considerando que el terreno está cercado y la planta forestal es adquirida por donación.
Figura 4. Sistema silvopastoril con pinos y avena.
En la asociación de cultivos forrajeros, se obtuvo mayor producción (7.8 t ha 1 de MS), cuando se asoció la variedad Papigochi con Ebo con la cual es superior con 2. 0 t ha 1 , con respecto a la asociación de la variedad Saia con Ebo (5.876 t ha 1 de MS). La combinación de veza de invierno con la variedad Saia, produjo 7.2 t ha 1 de MS, el cual fue superior con 1.2 t ha 1 de MS, cuando se asoció con la variedad Papigochi (Cuadro 8). Las mayores producciones de la veza de invierno se obtuvieron en terrenos del tipo andosol y a más de 2,500 msnm.
Cuadro 8. Producción anual de componentes forrajeros en sistemas silvopastoriles en la región Oriente de Michoacán. Componentes forrajeros
Producción (t ha 1 de MS) Avena var. Chihuahua + Ebo 6.6 Avena var. Cevamex + Ebo 6.3 Avena var. Papigochi + Ebo 7.8 Avena var. Saia + Ebo 5.8 Avena var. Saia + Veza de Invierno 7.2 Avena var. Papigochi + Veza de Invierno 5.9 Avena var. Chihuahua + Veza de Invierno 6.1 Avena var. Cevamex + Veza de Invierno 7.0
Las relaciones B/C determinadas fluctuaron desde 0.63 hasta 1.45, dependiendo de los componentes que conforman los sistemas silvopastoriles, de la situación de la parcela y de la adquisición de los insumos (Cuadro 9).
Cuadro 9. Rentabilidad de sistemas silvopastoriles con cultivos forrajeros anuales en la región Oriente de Michoacán. Componente(s) forrajeros(s) Avena var. Saia
Rentabilidad Relación (B/C) Caso 1 Caso 2 Caso 3 0.79 1.01 1.43
Avena var. Cevamex
0.80
1.02
1.45
Avena var. Chihuahua Avena var. Chihuahua + Ebo .Avena var. Cevamex + Ebo Avena var. Saia + Ebo Avena var. Saia + Veza de Invierno Avena var. Chihuahua + Veza de Invierno Avena var. Cevamex + Veza de Invierno
0.65 0.70
0.84 0.89
1.22 1.27
0.69
0.89
1.26
0.63 0.79
0.81 1.01
1.15 1.42
0.66
0.85
1.21
0.75
0.96
1.37
Con los resultados de producción de forraje en los sistemas silvopastoriles evaluados, es posible mantener de 2 a 3 unidades animal, considerando un consumo diario del 3.5% de forraje en relación a su peso vivo, que si lo comparamos con la producción de forraje en
praderas de riego donde se mantienen 6 unidades animal por ha, en éstos se tendría en promedio un 50% de ganado, bajo condiciones de temporal.
Conclusiones y r ecomendaciones En los primeros tres años de evaluación se registran relaciones beneficio/costo cercana a 1.0 considerando los costos totales de establecimiento y manejo; la misma relación fue mayor a 1.0 cuando el terreno está cercado y la planta forestal es adquirida por donación, situación que se presenta en la mayoría de los productores. Estos valores muestran que los sistemas agroforestales son una alternativa productiva en terrenos de ladera con propósitos de recuperar terrenos con vocación forestal. En los sistemas agroforestales los componentes forrajeros sobresalientes fueron las variedades de avena Cevamex y Saia, dependiendo de las características de los terrenos como altitud, tipo de suelo y pendiente. En terrenos con suelo andosol y de 2,500 a 2600 msnm, la avena variedad Saia es la mejor, asociada con 1250 árboles de P. pseudostrobus y/o P. ayacahuite. En terrenos con suelo andosol y 2,300 msnm, la producción de las variedades es muy similar asociadas con 1,250 árboles P. michoacana . En terrenos con suelo luvisol o andosol con problemas de degradación y 2,260 msnm la avena variedad Cevamex es la más recomendable, asociada con 1,250 árboles de P. michoacana o Cupressus lindleyi. Cuando se asocian los 1,250 árboles/ha con cultivos forrajeros anuales, éstos se pueden sembrar durante 4 a 6 años y cuando las copas de los árboles se cierran, se recomienda la siembra de pastos como el Festuca variedad Cajun, Rhodes o Llorón, de acuerdo a las características del terreno.
Con la producción de forraje en los sistemas silvopastoriles evaluados, es posible mantener de 2 a 3 unidades animal durante la época de lluvias. Es necesario fomentar la implementación de sistemas agroforestales o silvopastoriles en áreas con pendientes mayores de 10%, empleando especies forestales asociadas con pastos perennes y leguminosas para mantener la mayor protección del suelo, además de incluir prácticas de conservación de suelos como curvas de nivel, surcado en contorno y labranza de conservación. Se recomienda promover la diversificación de la producción en sistemas agroforestales o silvopastoriles, ya que son una buena alternativa económica y productiva, además de tener la capacidad para recuperar terrenos con vocación forestal.
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RECONOCIMIENTO El presente documento es producto de diversos proyectos de investigación del Ex Campo Experimental Morelia y del Campo Experimental Uruapan, del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales y Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Para su realización se recibieron recursos económicos o en especie, de la Fundación Produce Michoacán, A. C., la Comisión Forestal del Estado de Michoacán (COFOM) y de los productores cooperantes, en especial del C. José Figueroa López, productor de la Cuenca del Lago de Pátzcuaro, a quienes se agradece y reconoce su valioso apoyo.