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Felipe Leco Berrocal (et all.) 222 APROXIMACIÓN METODOLÓGICA A LA CUANTIFICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN HERBÁCEA EN ESPACIOS ADEHESADOS MEDIANTE EL MÉTODO DE LOS RANGOS Y LOS ÍNDICES SINTÉTICOS DE VEGETACIÓN Felipe LECO BERROCAL (1) Fermín LÓPEZ GALLEGO (2) Beatriz MATEOS RODRÍGUEZ (3) (1) Grupo de Estudios sobre Desarrollo Rural y Local en Espacios de Frontera (GEDERUL, UEx). (2) Servicio de Fomento del Cooperativismo Agrario. Junta de Extremadura. (3) Grupo de Investigación Geoambiental (GIGA, UEx). [email protected], [email protected], [email protected] 1. INTRODUCCIÓN. En los últimos años las herramientas derivadas de la teledetección espacial han sido ciertamente eficaces en aplicaciones agrológicas, caso de la agricultura de precisión. Sin embargo pocos han sido los estudios que han tenido como objetivo el cálculo en tiempo real de la biomasa disponible en campo para la alimentación del ganado utilizando imágenes de satélite. Esta comunicación pretende mostrar de manera sintética el estudio llevado a cabo durante la investigación realizada bajo el proyecto “Dehesa/Montado” del Programa INTERREG IIIA. En este sentido las técnicas utilizadas han sido ciertamente novedosas e innovadoras por cuanto tienen como objetivo fundamental contribuir a la mejora de los conocimientos sobre la ordenación y gestión de los recursos ganaderos en sistemas extensivos. Es así como la investigación realizada ha pretendido analizar y cuantificar en tiempo real la biomasa vegetal disponible sin realizar pesados y costosos trabajos de campo, tanto para la para la gestión ganadera en agrosistemas silvopastorales extensivos, como para evaluar la capacidad de carga de esos agrosistemas en función de su producción real de biomasa. La materia seca disponible (en adelante msd) es un factor esencial en la gestión de las explotaciones ganaderas extensivas. Depende en gran medida de factores físicos y humanos, que vienen a modificar año tras año los volúmenes de producción anual de pastos (López Gallego, 1995). Esta herramienta tiene como objetivos esenciales facilitar al ganadero el dato útil de la disponibilidad de materia seca que tiene en su explotación para satisfacer las necesidades de alimentación de su cabaña ganadera extensiva en todo momento; asimismo pretende servir para adecuar las cargas ganaderas a los volúmenes de producción medios en cada explotación; establecer los umbrales mínimos de materia seca en el suelo por debajo de los cuales no es aconsejable el pastoreo para evitar problemas de erosión y desertificación; y, por último, establecer los umbrales máximos de materia seca por encima de los cuales se hace necesario el pastoreo como herramienta preventiva de incendios forestales. Dentro de los factores físicos destacan, entre otros, las propias características de los suelos (tipo, profundidad, textura, capacidad de retención de agua,..), la orografía y las pendientes, así como las variables termopluviométricas (Leco, 1995) que pueden redundar en una mayor o menor capacidad de producción de biomasa potencial. Entre los factores humanos destacan tanto las especies ganaderas utilizadas por los agricultores, así como la carga animal por ha de pastoreo que la explotación mantiene a lo largo del tiempo, además de su estado fisiológico, y por supuesto la gestión ganadera que el empresario lleve a cabo en las distintas cercas de manejo en una explotación (López Gallego, 1992). El estudio que hemos llevado a cabo ha sido un ensayo metodológico, realizado en la finca de experimentación Valdesequera (Badajoz), perteneciente al Servicio de Coordinación de
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APROXIMACIÓN METODOLÓGICA A LA CUANTIFICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN HERBÁCEA EN ESPACIOS ADEHESADOS MEDIANTE EL
MÉTODO DE LOS RANGOS Y LOS ÍNDICES SINTÉTICOS DE VEGETACIÓN
Felipe LECO BERROCAL(1) Fermín LÓPEZ GALLEGO(2)
Beatriz MATEOS RODRÍGUEZ(3)
(1) Grupo de Estudios sobre Desarrollo Rural y Local en Espacios de Frontera (GEDERUL, UEx). (2) Servicio de Fomento del Cooperativismo Agrario. Junta de Extremadura.
(3) Grupo de Investigación Geoambiental (GIGA, UEx). [email protected], [email protected], [email protected]
1. INTRODUCCIÓN. En los últimos años las herramientas derivadas de la teledetección espacial han sido ciertamente eficaces en aplicaciones agrológicas, caso de la agricultura de precisión. Sin embargo pocos han sido los estudios que han tenido como objetivo el cálculo en tiempo real de la biomasa disponible en campo para la alimentación del ganado utilizando imágenes de satélite. Esta comunicación pretende mostrar de manera sintética el estudio llevado a cabo durante la investigación realizada bajo el proyecto “Dehesa/Montado” del Programa INTERREG IIIA. En este sentido las técnicas utilizadas han sido ciertamente novedosas e innovadoras por cuanto tienen como objetivo fundamental contribuir a la mejora de los conocimientos sobre la ordenación y gestión de los recursos ganaderos en sistemas extensivos. Es así como la investigación realizada ha pretendido analizar y cuantificar en tiempo real la biomasa vegetal disponible sin realizar pesados y costosos trabajos de campo, tanto para la para la gestión ganadera en agrosistemas silvopastorales extensivos, como para evaluar la capacidad de carga de esos agrosistemas en función de su producción real de biomasa. La materia seca disponible (en adelante msd) es un factor esencial en la gestión de las explotaciones ganaderas extensivas. Depende en gran medida de factores físicos y humanos, que vienen a modificar año tras año los volúmenes de producción anual de pastos (López Gallego, 1995). Esta herramienta tiene como objetivos esenciales facilitar al ganadero el dato útil de la disponibilidad de materia seca que tiene en su explotación para satisfacer las necesidades de alimentación de su cabaña ganadera extensiva en todo momento; asimismo pretende servir para adecuar las cargas ganaderas a los volúmenes de producción medios en cada explotación; establecer los umbrales mínimos de materia seca en el suelo por debajo de los cuales no es aconsejable el pastoreo para evitar problemas de erosión y desertificación; y, por último, establecer los umbrales máximos de materia seca por encima de los cuales se hace necesario el pastoreo como herramienta preventiva de incendios forestales. Dentro de los factores físicos destacan, entre otros, las propias características de los suelos (tipo, profundidad, textura, capacidad de retención de agua,..), la orografía y las pendientes, así como las variables termopluviométricas (Leco, 1995) que pueden redundar en una mayor o menor capacidad de producción de biomasa potencial. Entre los factores humanos destacan tanto las especies ganaderas utilizadas por los agricultores, así como la carga animal por ha de pastoreo que la explotación mantiene a lo largo del tiempo, además de su estado fisiológico, y por supuesto la gestión ganadera que el empresario lleve a cabo en las distintas cercas de manejo en una explotación (López Gallego, 1992). El estudio que hemos llevado a cabo ha sido un ensayo metodológico, realizado en la finca de experimentación Valdesequera (Badajoz), perteneciente al Servicio de Coordinación de
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Centros de Investigación y Tecnología de la Junta de Extremadura, cuyo planteamiento experimental es integrar de manera conjunta tanto los controles de campo como el uso de las imágenes satelitales. El objetivo es la cuantificación de la msd utilizando como base los datos de evaluación en campo de disponibilidad de pastos, obtenidos por el Método Modificado de los Rangos. Esta estimación de valor real de disponibilidad, pueden ser extrapolables a partir de su correlación con los índices de vegetación satelitales.
2. MATERIAL Y MÉTODOS. La metodología seguida en la aplicación ha considerado los siguientes apartados: a) Cuantificación de la msd mediante observaciones directas de campo en mayo de 2006, 2007, 2008 y 2009, en las cercas de manejo de Valdesequera, utilizando el Método Modificado de los Rangos, propuesto por López Gallego y col. (1999). Esta metodología obtiene un elevado número de observaciones georreferenciadas de disponibilidad real de pastos, proporcional al tamaño de las cercas de manejo de los animales. Las observaciones georrenferenciadas llegan a transformarse mediante un ejercicio de regresión de la escala subjetiva de valoración del rango de disponibilidad realizado por varios observadores cualificados. b) Realización de los índices sintéticos de vegetación o ndvi (Normalized Difference Vegetation Index) obtenidos, a partir de imágenes AVHRR del satélite NOAA, en mayo de 2006, 2007, 2008 y 2009. Los índices de vegetación se obtuvieron de las imágenes correspondientes a los mismos días en los que se hicieron las observaciones directas de campo (2ª quincena del mes de mayo). Asimismo se corrige el valor del índice de vegetación mediante una ponderación directamente proporcional a la superficie de la cerca de manejo afectada por los diferentes valores del índice de vegetación. Esta sencilla operación es conveniente para eliminar el
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error añadido que resulta de obtener un índice de vegetación con un píxel de 100 ha sobre parcelas de manejo inferiores en tamaño. c) En tercer lugar, se llevó a cabo un análisis de correlación lineal simple entre la msd y el ndvi obtenidos con las respectivas metodologías descritas en los párrafos anteriores. d) En cuarto y último lugar se realizó una extrapolación de los valores de msd obtenidos en los meses de mayo 2006, 2007, 2008 y 2009, a los valores de ndvi mensuales del período que va de enero de 2006 a diciembre de 2008, para estimar sin trabajo adicional de campo, la disponibilidad mensual de pastos.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. La evaluación de la correlación entre msd y ndvi, muestran que ambos presentan una alta correlación positiva, esto es, los valores indican que hay una relación directa, causa-efecto, entre los volúmenes de biomasa disponibles en el suelo y los índices de vegetación, de tal manera que estos volúmenes serán más elevados cuanto más alto sea el valor del índice. Estas correlaciones positivas entre ambas variables ya fueron indicadas por Leco y López Gallego (2007) en condiciones de pastoreo extensivo en dehesa y para su periodo clave de la oferta de pastos (enero-junio). Otra importante proyección de la relación encontrada es que permite establecer al ndvi como un valor que revela la influencia de los factores físicos y sobre todo humanos en la biomasa vegetal, es decir, el índice de vegetación no sólo es revelador de la influencia de los factores físicos sobre la producción de biomasa sino también de los factores antrópicos.
Tabla 1. Valores medios de msd (kg/ha) y ndvi medios de “Valdesequera”
Mes/Año MSD NDVI
05/2006 3.405 0,29
05/2007 3.865 0,31
05/2008 2.679 0,28
05/2009 1.574 0,21
El valor de la msd, es el valor medio de todas las cercas de manejo de Valdesequera, mientras que el valor de ndvi también es el valor medio de la finca que se ha obtenido a partir del ndvi medio de cada cerca de manejo. Para realizar la extrapolación mensual de los cuatro años de estudio, de los valores de msd obtenido en los controles de campo en mayo de cada uno de los años estudiados, se obtuvieron primero los valores de ndvi medios mensuales desde enero de 2006 a diciembre de 2008, y después los valores de esos índices se ponderaron con los resultados derivados de las observaciones y de los datos reales de materia seca disponible obtenidos en campo en todas las cercas de manejo de Valdesequera. Esta extrapolación fue posible por la alta correlación mostrada entre los valores medios del ndvi y la msd obtenida en campo (r = 0,969) para los cuatro controles de mayo de 2006, 2007, 2008 y 2009 (Mapas 1 a 4). A raíz de este ajuste se puede establecer la curva de producción estimada de materia seca para todo ese período (Gráfico 1). Ello puede significar un importante revulsivo para la gestión de la ganadería extensiva y para el control de los ecosistemas, ya que esta metodología puede permitir, prácticamente en tiempo real, obtener valores estimados de materia seca disponible en marcos territoriales amplios.
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Gráfico 1. ESTIMACIÓN DE LA MATERIA SECA DISPONIBLE. VALDESEQUERA (01/2006 a 12/2008)
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Meses
msd
(kg/
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(Fuente: Elaboración propia)
4. CONCLUSIONES. - Existen correlaciones altas entre la msd medida en campo (kg/ha) y los ndvi. Todo ello no hace sino validar el método utilizado dado que además han sido comprobadas durante cuatro años de observación en un mismo escenario, con diferentes condiciones termopluviométricas y bajo una misma gestión ganadera. - El método estudiado presenta ventajas para la extrapolación de resultados a otras áreas con el aliciente de que puede estimarse la msd “en tiempo real”. - Pone de relieve que la gestión empresarial de las explotaciones ganaderas extensivas es el factor más decisivo en la disponibilidad de pastos, incluso por encima de los factores físicos, ya que tanto las consecuencias extremas de las excesivas cargas ganaderas, el sobrepastoreo o pastoreo excesivo continuado y permanente, contribuyen de manera decisiva en la producción de biomasa vegetal así como en la propia degradación de los pastos y del suelo. - Además se aproxima la exclusión de pastoreo en extensivo en aquellos meses en los que no se alcancen los 600 kg/ha de msd, umbral que pone en peligro las condiciones edáficas. BIBLIOGRAFÍA LECO, F. (1995). Los paisajes agrarios extremeños. Servicio de Publicaciones de la Universidad de Extremadura. Cáceres, 132 pp. LECO, F. y LÓPEZ GALLEGO, F. (2007). “Aproximación metodológica a la cuantificación de materia seca disponible en sistemas pastoriles por imágenes de satélite”. XXXII Jornadas Internacionales de Ovinotecnia y Caprinotecnia (SEOC): 204-208. LÓPEZ GALLEGO, F. (1992). “Responses to reproductive rhythm of triple ability merino sheep under extensive systems”. 43 Reunión Annuelle de la Federation Européenne de Zootechnie: 215-220. LÓPEZ GALLEGO, F. (1995). “Evolution of ewe body condition and the production of lamb and milk in different productive strategies”. CHIAM-FAO Options Mediterraneennes, 17, nº 27: 53-58.
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