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Congo Yépez, C., Velástegui Lara, F., Caicedo Vargas, C., Rodríguez Iturralde, L., Vera Zambrano, A. y Montero Cruz, O. 2018. Árboles dispersos y su efecto en la productividad de los potreros en la amazonía ecuatoriana. La Granja: Revista de Ciencias de la Vida. Vol. 27(1):64-76.http://doi.org/10.17163/lgr.n27.2018.05.
1 Introducción
En la Región Amazónica Ecuatoriana (RAE) las pasturas, constituyen la principal razón de cambio de uso de la tierra, desde el ecosistema original de bosque a superficie con intervención para actividades productivas, es así que el cultivo de pastizales constituye del 73% al 84% del aprovechamiento productivo del suelo en la RAE (Nieto y Caicedo, 2012).
Los sistemas tradicionales de producción ganadera en la RAE se basan en pasturas en monocultivos, que son pastoreados de manera extensiva y por lo general el componente leñoso se encuentra ausente; todo esto hace que las pasturas se lleguen a degradar y se presenten bajos indicadores productivos (MAGAP, 2014). Este tipo de sistema de producción contribuye de manera significativa una pérdida de la fertilidad natural de los suelos, contaminación de aguas, desertificación, merma de diversidad biológica y altas emisiones de gases de efecto invernadero (Tobar López y Ibrahim, 2008).
Diversos estudios demuestran que las razones más importantes para la introducción de árboles en los potreros es la provisión de sombra y alimento para el ganado, la obtención de productos como leña, madera y frutos (Esquivel et al.,2003; Restrepo, 2002). La versatilidad de los servicios que proveen los árboles y arbustos forrajeros favorecen la adopción y el diseño de sistemas silvopastoriles (SSP) (Lombo Ortíz, 2012; Esquivel et al., 2003; Restrepo, 2002).
Betancourt et al.(2003) menciona que el ganado dedica más tiempo a la rumia y al descanso en potreros con baja cobertura de árboles, lo cual influye directamente en la producción de carne y leche. Casasola Coto (2000) coincide que en sitios con mayor cobertura arbórea, los consumos del forraje se elevan hasta en un 3,7%, además se evidencia una disminución del estrés calórico, temperatura rectal.
Estudios similares en el trópico húmedo del Ecuador han demostrado que los SSP contribuyen significativamente en la disminución de la temperatura ambiental de los potreros en horas de mayor incidencia (Criollo Rojas, 2013), aportan al mejoramiento de la calidad nutritiva y al rendimiento de forraje en base seca cuando la pastura está asociada a árboles frutales de guayaba (Psidium guajaba) como sombra y arbustos forrajeros (Leucaena leucocephala Lam.) para ramoneo (Caicedo et al.,2017; Villacis y Chiriboga, 2016).
Otros beneficios de la inclusión de árboles en pastura ya sea en forma de cercas vivas o árboles dispersos, es que pueden contribuir a la conservación de la agrobiodiversidad, funcionando principalmente como corredores biológicos para la fauna local (Beer et al., 2003).
Los árboles además contribuyen a la formación de redes estructurales, y proveen una serie de servicios ecosistémicos como fijación de carbono (Tobar López y Ibrahim, 2008). Las fincas ganaderas en la RAE con estas prácticas silvopastoriles conservan más el bosque, teniendo en promedio mayor área para la conservación (Ochoa y Valarezo, 2014).
En las provincias del centro norte de la RAE (Orellana, Napo, Sucumbíos) las fincas ganaderas con pastos naturales presentan el 43% y con pastos mejorados el 56% del área con asocio a árboles maderables y frutales (Subía et al., 2017; Virginio Filho, Caicedo y Astorga, 2014).
Con estos antecedentes el presente estudio tuvo como objetivo caracterizar el componente arbóreo (composición, riqueza, abundancia, diversidad y estructuras) en pasturas con al menos 10 años de establecimiento, además se pretende conocer el impacto de la cobertura arbórea sobre el crecimiento, cobertura, producción de fitomasa y calidad nutritiva del recurso forrajero presente en los potreros de la región centro norte de la Amazonia Ecuatoriana.
2 Materiales y métodos
2.1 Área de estudio
El estudio se realizó en fincas de pequeños y medianos productores ganaderos en áreas seleccionadas por el Proyecto “Mejoramiento de la productividad en áreas críticas de la Costa, Sierra y Amazonia”, ubicadas en la Provincia de Orellana, en la parroquia La Belleza del cantón Francisco de Orellana ubicada entre los 100 y 720 msnm, a 77°4’17.84” y 77°1’54.27” de longitud oeste, 0°48’33.06” y 0°49’28.76” de latitud sur, se caracteriza por poseer suelos arcillosos de textura delgada, pH ácido (4.5 a 5.5) de topografía irregular, precipitación de 3126,9 mm/año, temperatura media anual de 26.19°C, humedad relativa del 81% GADMFO (2014); GADPRLB (2015).
En la parroquia Enokanqui del cantón La Joya de los Sachas ubicada entre 200 y 313 msnm, a 76°52’28.43” de longitud oeste, 0°12’52.74” de latitud sur, con características de suelos pardos o negros, pH medianamente a ligeramente ácido (5.5 a 6.5) y una topografía plana, precipitación de 3500-4000 mm/año, temperatura media anual de 26.5°C, humedad relativa del 85% (GADMCJS, 2015; GADPRE, 2015).
2.2 Método de investigación
En el área de estudio se seleccionaron 50 potreros al azar con pasturas de 10 años de establecimiento asociados con especies forestales dispersas. Para la estimación del forraje producido se utilizó el promedio de 20 marcos de 1m 1m siguiendo transeptos en zig-zag dónde cada 10 m se ubicó un punto de muestreo. El análisis de materia seca y bromatología, se realizó en el laboratorio de calidad de alimentos de la Estación Experimental Central de la Amazonía (EECA).
Se realizó el inventario de todas las especies de árboles dispersas con diámetros de altura al pecho (DAP) 5 cm y se identificaron por especie de cada potero. En cada árbol se midieron las variables dasométricas DAP, altura total (Ht) y área de copa (Ac), mediante el cálculo perpendicular del diámetro mayor y menor. El porcentaje total de la cobertura arbórea por potrero fue estimado de la suma de todas las áreas de las copas de los árboles existentes dividida entre el área total del potrero de referencia (Villanueva Najarro et al., 2013), mediante la siguiente fórmula:
CAB= Cobertura arbórea
Acp= Área de copas
AP= Área de potrero (ha)
Se calculó el índice valor de importancia (IVI) con base a los parámetros ecológicos de abundancia relativa, dominancia relativa y frecuencia relativa, determinados de acuerdo a formulación de Stiling (1996, citado por Villavicencio Enríquez y Valdez Hernández (2003)) y Lamprecht (1962, citado por Trujillo et al. (2012)):
Abundancia relativa (AR)
Frecuencia absoluta (FA)
Frecuencia relativa (FR)
Dominancia (DA)
Dominancia relativa (DR)
Índice de valor de importancia (IVI)
El análisis de diversidad se realizó mediante índices basados en la abundancia proporcional de especies (Shannon, Simpson) y de riqueza de especies (Margalef) de acuerdo a las siguientes fórmulas (Citado por Del Río et al. (2003); Trujillo et al. (2012); Martella et al. (2012):
Índice de Shannon-Weaver (H’)
ni: número de individuos de la especie n
N: Número total de individuos de todas lasespecies
Índice de riqueza de Margalef (Rm)
S: número de especies presente
N: número total de individuos de todas las especies
Índice de dominancia de Simpson (Ds)
N: número total de individuos de todas las especies
ni: número total de elementos pertenecientes a las especies
2.3 Análisis estadístico
Se empleó un análisis de varianza no paramétrico de Kruskall-Wallis para evaluar las diferencias de las variables de estructura del componente arbóreo (cobertura arbórea, área basal, densidad de árboles), se realizaron análisis de correlación de Pearson y regresión lineal entre la variable cobertura arbórea y las variables agronómicas de la pastura (altura, cobertura, materia seca, calidad nutritiva). Los análisis estadísticos se llevaron a cabo mediante el programa InfoStat (Di Rienzo et al., 2016).
3 Resultados y discusión
3.1 Composición florística
Se registraron un total de 315 individuos, pertenecientes a 29 especies y a 22 familias en un área de muestreo de 86.35 ha, se identificaron 3 pasturas asociadas a las especies arbóreas: Saboya común (Panicum maximum), representando el 37% de los potreros evaluados, seguido por el Marandú (Brachiaria Brizantha) 34% y Dallis (Brachiaria decumbens) con el 29%. El 83,8% corresponden a especies maderables y el 16,2% a especies frutales. La familia de árboles con mayor número de especie fue Lauraceae con 3 especies (Aguacate, Canelo, Jigua), seguidas por Meliaceae (Cedro, Manzano colorado), Malvaceae (Boya, Zapote), Annonaceae (Chirimoya, Guanábana), Arecaceae (Coco, Chonta), con dos especies, mientras que la familia con mayor número de individuos fue Boraginaceae con 194 individuos, representando el 61,6%, de abundancia relativa en relación al total de individuos (n = 315), seguida por Meliaceae y Myrtaceae con 20 y 17 individuos. (Tabla 1). Subía et al. (2017) indican que los sistemas silvopastoriles más representativos que se encuentran en el centro norte de la RAE son sistemas de producción de tipo tradicional (árboles dispersos) y que en las fincas ganaderas estudiadas se encontraron especies arbóreas de tipo maderables pertenecientes a la familia Lauraceae (Laurel) y frutales de la familia Fabaceae (Guaba) representando el 43% de pasturas asociadas con sistemas silvopastoril tradicionales. Con el mismo criterio Vargas et al. (2014) menciona que los cultivos de cacao, café y ganadería con sistemas agroforestales en la RAE tienen asocio principalmente con especies forestales y frutales, lo que contribuye a la conservación de la biodiversidad y el manejo sostenible de la actividad agrícola y pecuaria de la región.
3.2 Especies y variables dasométricas
En la Tabla 2 se presenta el nombre científico y común de las especies identificadas, al igual que los promedios de las mediciones dasométricas. La altura promedio fue de 7.58 0.23 m en un rango entre 2.15 y 28.27 m, el 83% de las especies registraron alturas entre de 2.15 y 10.86 m. El DAP promedio fue de 36.24 1.40 cm en un rango de 11.14 y 198.94 cm, el 95% de las especies registraron DAP entre el 11.14 y 73.74 cm. El área de las copas registraron promedios de 73.14 5.06 m2, el 97% de las especies registraron rangos de área de copas entre el 0.64 y 256.09 m2, la especie arbórea Higuerón (Ficus obtusifolia Kunth) fue la que registró la mayor altura (28.27 m), DAP (175.1 cm) y área de copa (604.8 m2).
Los principales maderables y frutales con mayor frecuencia en los potreros de acuerdo al número de árboles (>8), registraron clases diamétricas de entre 10-38 cm (Cedro 73%; Laurel 84%) y 39-65 cm (Pachaco 84%) para el caso de los maderable (Figura1a). En los frutales los rangos registrados de clases diamétricas estuvieron comprendidos entre el 22-30cm para el Aguacate con el 80%; Chonta 63%, Guayaba 47% y del 31-39 cm con una frecuencia para el Aguacate del 20%; Chonta 13%, Guayaba 29% (Figura1b).
3.3 Índice de valor de importancia (IVI)
El IVI permitió identificar 4 especies con mayor peso ecológico superior al promedio (34%) y 25 especie menor al promedio. La especie forestal Laurel (Cordia alliodora) registro un IVI del 49,1%, seguidas del Cedro (Cedrela odorata) y Pachaco (Schizolobium parahybum) con un IVI del 7,1% y 5,5% (Tabla 3), convirtiéndose en las 3 especies forestales con ma- yor importancia en los potreros de la Amazonía centro norte desde el punto de visto ecológico, abundancia, frecuencia y dominancia.
Las especies frutales ocupan el segundo orden de importancia ecológico, siendo así las especies de Guayaba (Psidium guajava), Chonta (Bactris gasipaes), Aguacate (Persea americana), Naranja (Citrus sinensis) y Zapote (Matisia cordata bonpl) con un IVI del 5,4 %; 3,2%; 3,0 %; 2,8% y 2,3% respectivamente (Tabla 3). La hegemonía de estas especies está asociada a la facilidad de propagarse mediante regeneración natural y a su alta producción de semilla. Grijalva (2012) en su informe de los recursos fitogenéticos forestales del país, menciona que el Laurel como especie nativa y el Pachaco como especie exótica están consideradas entre las 10 principales especies utilizadas con valor maderable autorizadas por el Ministerio del Ambiente (MAE), en el mismo informe hace referencia al Cedro como una de las principales especie amenazada en el país, considerando una veda de mediano plazo, entendiéndose como tal la prohibición de corte de esta especie por el MAE mediante acuerdo ministerial N.167 (Presidencia de la República del Ecuador, 2007). Por otra parte Villanueva Najarro et al. (2013) menciona que especies como el Laurel, Cedro y Guayaba son mantenidas en potreros por su rusticidad ante el manejo de las pasturas, por su alta producción y fácil dispersión de semillas y por la proyección de sombra que estas especies brindan para el ganado.
3.4 Patrones estructurales de los árboles en potreros
La cobertura promedio de la cobertura arbórea fue de 3.69 0,67%, mientras que la mayoría de los potreros (92%) registraron coberturas arbóreas de entre 0,15 y 9% (Figura 2b) evidenciado un bajo porcentaje de sombra debido a la densidad de árboles presentes, la mayoría de los potreros (48%) estuvieron comprendidos en densidades de 5 a 7 árboles ha−1 (Figura 2a), bajo este contexto se evidencia una baja presencia de árboles por unidad de superficie, Esquivel et al. (2003) ponen énfasis en que existe una gran diversidad de especies de árboles dispersos en los potreros, pero en baja densidad para no interferircon la actividad ganadera, otro factor a considerares el daño y la mortalidad de plántulas causadapor el ganado en pastoreo y a la regulación de sombra por los ganaderos mediante el uso frecuente deherbicidas o chapeas (Camargo et al., 2000).
De acuerdo a Paredes y Subía (2014) en fincas diversificadas con sistemas agroforestal con cacao y café de alto potencial en la RAE, encontraron coberturas arbóreas de entre el 3 y el 76% con un promedio de 26,5%, mientras que Villanueva Najarro et al. (2013) indican que en fincas ganaderas las coberturas arbóreas en potrero encontradas fueron de 10 y 20% en el bosque subhúmedo tropical de Costa Rica.
No se encontró diferencias significativas para el área basal, cobertura arbórea, densidad de árboles (p >0.05; Tabla 5), estos resultados reflejan que el manejo de la cobertura vegetal no está influenciado por el tipo de pastura. Se encontró que el DAP explicó el 96% de la variación del área basal, a medidaque se incrementa (Figura 3).
3.5 Índices de diversidad estructural de las masas forestales
Los potreros presentaron una diversidad de H’=1.99 de acuerdo al índice de Shannon (H’), lo cual indica que los ecosistemas ganaderos de la Amazonía centro norte poseen una baja biodiversidad de árboles, resultado similar al encontrado por Paredes y Subía (2014) donde reportó valor más bajo en biodiversidad en los sistemas de producción con pasturas, debido principalmente a la poca presencia de especies forestales.
Considerando el criterio reportado por Martella et al.(2012), valores <a 2 de este indicador se consideran bajos y >a 3 son altos, los ecosistemas con mayores valores son los bosques tropicales y arrecifes de coral, y los menores las zonas desérticas, entre mayor sea este índice el ecosistema es altamente biodiverso.
El índice de riqueza fue intermedio (Rm=3.95) de acuerdo al índice de Margalef (Rm), considerandoque valores <a 2 son relacionadas a zonas con baja diversidad y valores >a5 zonas de alta diversidad (Campo y Duval, 2014). El índice de dominancia de Simpson (1949) (Ds) fue de 0.61 explicando la dominancia de una especie por sobre la demás, este índice está fuertemente enfocado hacia las especies más abundantes de la muestra y es menos sensible a la riqueza de especies (Martella et al., 2012; Del Río et al., 2003).
3.6 Efecto de la cobertura arbórea sobre la productividad de la pastura
Las pasturas Dallis, Marandú, Saboya no presentaron diferencia significativas (p >0.05) para cobertura, materia seca y proteína cruda, al analizar el impacto del efecto de la cobertura arbórea sobre estas variables. En contraste, la altura de planta en la pastura Marandú (p <0.05; Tabla 5) fue significativamente mayor que Dallis y Saboya, reflejando así una mejor tolerancia a la cobertura arbórea, coincidiendocon lo reportado por Carvalho (1997), en su estudio de asociación de pasturas con árboles, concluyendo que las gramíneas que más toleraron la sombra fueron Brachiaria brizantha cv. Marandú, Panicum maximum y Brachiaria decumbens.
4 Conclusiones
Las principales especies maderables dispersas encontrados en los potreros de la Amazonía centro norte fueron Laurel, Cedro, Pachaco y en los frutales Guayaba, Aguacate, Chonta de acuerdo a su abundancia, riqueza, abundancia y IVI. El DAP explicó el 96% de la variación del área basal, a medida que este se incrementó y las estructuras de las especies arbóreas no demostraron influir en la producción de materia seca, cobertura, proteína cruda de las 3 pasturas encontradas, debido a la baja cobertura arbórea (3,69 0,67%) y al número de árboles dispersos en los potreros (5 a 7 árboles ha−1), el impacto de la cobertura arbórea demostró que incide significativamente en el crecimiento de las plantas, demostrando que el cultivar Marandú tiene una mejor tolerancia a la sombra respecto al Dallis y Saboya.
Los ecosistemas ganaderos amazónicos del centro norte del Ecuador de acuerdo a los índices de biodiversidad estarían considerados como bajos, pero con una riqueza media de especies dispersas en potreros. El IVI permitió identificar las especie Laurel, Cedro, Pachaco y Guayaba con mayor peso ecológico superior al promedio (3,4%).