DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE CARBONO ALMACENADO EN …
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UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES ESCUELA DE INGENIERÍA EN GESTIÓN AMBIENTAL TESIS DE GRADO PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO EN GESTIÓN AMBIENTAL TEMA DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE CARBONO ALMACENADO EN LA BIOMASA AÉREA Y EN EL SUELO EN PLANTACIONES DE TECA (Tectona grandis L.F.) EN EL CANTÓN QUININDÉ, PROVINCIA DE ESMERALDAS AUTORA: AIDA ZULAY ROSAS ESPINOZA DIRECTOR: ING. FOR. PEDRO SUATUNCE CUNUHAY QUEVEDO – LOS RÍOS – ECUADOR 2011
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UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO
FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES
ESCUELA DE INGENIERÍA EN GESTIÓN AMBIENTAL
TESIS DE GRADO
PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERO EN GESTIÓN AMBIENTAL
TEMA
DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE CARBONO
ALMACENADO EN LA BIOMASA AÉREA Y EN EL
SUELO EN PLANTACIONES DE TECA (Tectona grandis
L.F.) EN EL CANTÓN QUININDÉ, PROVINCIA DE
ESMERALDAS
AUTORA:
AIDA ZULAY ROSAS ESPINOZA
DIRECTOR:
ING. FOR. PEDRO SUATUNCE CUNUHAY
QUEVEDO – LOS RÍOS – ECUADOR
2011
UNIVERSIDAD TÉCNICA ESTATAL DE QUEVEDO
FACULTAD DE CIENCIAS AMBIENTALES
ESCUELA DE INGENIERÍA EN GESTIÓN AMBIENTAL
Tesis presentada al Honorable Consejo Directivo de la Facultad de Ciencias
Ambientales como requisito previo para la obtención del Título de:
INGENIERO EN GESTIÓN AMBIENTAL
TEMA
DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE CARBONO
ALMACENADO EN LA BIOMASA AÉREA Y EN EL SUELO EN
PLANTACIONES DE TECA (Tectona grandis L.F.) EN EL CANTÓN
QUININDÉ, PROVINCIA DE ESMERALDAS
AUTORA:
AIDA ZULAY ROSAS ESPINOZA
APROBADO
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Ing. For. Pedro Suatunce Ing. For. Elías Cuasquer
DIRECTOR DE TESIS PRESIDENTE DEL TRIBUNAL
----------------------------------- ------------------------------------
Ing. For. Cesar Cevallos Ing. For. Darwin Salvatierra
INTEGRANTE DEL TRIBUNAL INTEGRANTE DEL TRIBUNAL
CERTIFICACIÓN
El suscrito, Ing. For. Pedro Suatunce C., catedrático de la Facultad de
Ciencias Ambientales de la Universidad Técnica Estatal de Quevedo
certifica:
Que la egresada Aida Zulay Rosas Espinoza realizó la Tesis de Grado
titulada “DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE CARBONO
ALMACENADO EN LA BIOMASA AÉREA Y EN EL SUELO EN
PLANTACIONES DE TECA (Tectona grandis L.F.) EN EL CANTÓN
QUININDÉ”, la misma que cumplió con todas las disposiciones legales
respectivas.
-----------------------------------------------------------
ING. FOR. PEDRO SUATUNCE C.
DIRECTOR DE TESIS
La responsabilidad de la presente investigación es
única y exclusiva de la autora.
……………………………. Aida Zulay Rosas Espinoza
DEDICATORIA
A mi querido Dios por darme la vida y porque todo lo que soy se lo
debo a él.
A mis amados padres gracias por traerme a este maravilloso camino
de la vida, por brindarme su apoyo incondicional y por estar
siempre a mi lado.
A mis queridos hermanos Juan y Steven quiero decirles que son lo
más valioso que Dios me ha dado, les agradezco infinitamente toda
su comprensión y por su valiosa ayuda en la culminación de mi
trabajo.
Aida Zulay Rosas Espinoza.
AGRADECIMIENTOS
A mi padre Dios, en el poderoso nombre de Jesucristo te doy gracias por sostenerme en mis momentos
de desalientos, por ser mi fortaleza, mi guía y mi luz en el camino hacia mi meta y por lograrla con
éxito.
A la Ing. Betty González por su valioso apoyo, que sin ella, no hubiera sido posible la realización de
este proyecto.
A mi Director de Tesis al Ing. Pedro Suatunce C. por el consecuente e invaluable apoyo manifestado
durante el periodo de la realización de este estudio.
A los Ing. Elías Quasquer, Cesar Cevallos y Darwin Salvatierra por haber formado parte del tribunal
de tesis por compartir su amplia experiencia y conocimientos, por su tiempo dedicado en la
elaboración de este documento y sobre todo por su amistad.
Departamento de Manejo de Suelos y Aguas del INIAP, Estación Experimental Tropical
Pichilingue, por las facilidades y colaboraciones prestadas.
Al Ing. Jorge Neira por su valiosa asesoría en el análisis estadístico e interpretación de los datos
generados de la determinación del carbono almacenado en la biomasa área y del suelo.
Al Dr. Agustín Leiva por su valiosa asesoría en la redacción técnica de la tesis.
A mis amigos Lorena Romero, Adriana Acurio, Elías Vallejos y al Ing. Jorge Contreras por el apoyo
brindado en esos momentos de angustia y desaliento.
A mis amigos a los egdo. Cristhian Giraldo, Harrys Lozano. También para Lizardo Silva, Adrian
Cruz y Wagner que me acompañaron en este hermoso e interesante desafío.
A TODOS MUCHAS GRACIAS.
I. INTRODUCCIÓN
En el ámbito mundial existe preocupación por el calentamiento de la tierra, debido a las
emisiones de gases causando el efecto invernadero. Las principales causas de este
cambio climático a grandes rasgos son las siguientes: los cambios en el uso del suelo, la
deforestación y el aumento de las actividades industriales ha provocado un aumento en
la producción de gases con efecto invernadero. Estos gases son: metano (CH4), óxido
nitroso (N2O) y dióxido de carbono (CO
2) (Fernández, 1991).
Con el propósito de mitigar la emisión de CO2, el cual ha sido clasificado como uno de
los gases con efecto invernadero más abundante en el planeta, se ha considerado a las
plantaciones como una forma viable de compensación de los daños provocados por la
acumulación de este gas. La fijación de carbono se genera en el proceso de fotosíntesis
realizado por las hojas y otras partes de las plantas que capturan el CO2 de la atmósfera,
liberan oxígeno y dejan carbono que se utiliza para el proceso de crecimiento,
aumentando su masa vegetal y radicular (Cuéllar et ál., 1999).
Establecer sistemas forestales contribuyen al almacenamiento de carbono, que con un
buen manejo de la plantación puede controlar los niveles de CO2 en la atmósfera
(Morales, 2001). Otras actividades de uso de la tierra que pueden contribuir a este fin
son: el manejo forestal; conservación y rehabilitación de los bosques nativos;
forestación, reforestación; agricultura y la agroforestería puede hacer una contribución
significativa en el control de los niveles de CO2 en la atmósfera (Cubero y Rojas, 1996).
Este trabajo fue realizado con el objetivo de determinar el carbono almacenado en la
biomasa aérea y en el suelo en plantaciones de teca (Tectona grandis L. F.) en el cantón
Quinindé.
A. Justificación
En la Convención Marco de Las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (Río de
Janeiro, 1992) se acordó sobre la necesidad imperativa de buscar opciones de
mitigación y adaptación a este proceso. El protocolo de Kioto y otros planes
internacionales como el comercio de carbono se ha presentado como una solución para
el calentamiento global, y se ve con mucha precaución la privatización del carbono
posterior a la privatización de la tierra, del aire, las semillas y el agua, bienes (Arias,
2004).
Los bosques juegan un rol importante en el medio, aunque también ellos sean afectados
por el cambio climático, los árboles por su capacidad para absorber CO2 y almacenar
carbono en el tejido leñoso, ofrecen posibilidades para mitigar Gases de Efecto
Invernadero (GEI). Los ecosistemas forestales contienen grandes cantidades de carbono
que es almacenado en la biomasa aérea viva y muerta, así como en el suelo; las regiones
tropicales son enormes depósitos de carbono (FAO, 1995).
Este tipo de estudio es de gran importancia en el sector forestal con especies de alto
valor comercial y de uso potencial, como es Tectona grandis L. F., porque tiene el
mercado asegurado para los productos derivados de su aprovechamiento. Por esta razón,
es necesario profundizar las investigaciones particularmente en especies como la teca,
que a pesar de ser exótica en el Ecuador, abre una nueva perspectiva de desarrollo de las
comunidades en la mejora del aprovechamiento de los recursos forestales.
B. Objetivos
1. Objetivo General
Determinar la cantidad de carbono almacenado en la biomasa aérea y en el suelo en
plantaciones de teca (Tectona grandis L. F.) en el Cantón Quinindé.
2. Objetivos Específicos
Cuantificar la cantidad de carbono almacenado en la biomasa aérea de las
plantaciones de Tectona grandis L. F.
Determinar la cantidad de carbono almacenado en el suelo de las plantaciones de
Tectona grandis L. F.
C. Hipótesis
1. Hipótesis Alternativa (Ha)
Existen diferencias significativas en el contenido de carbono en la biomasa
aérea, suelo y raíz.
En el suelo de las plantaciones de Tectona grandis L.F. existen diferencias
significativas en la distribución del carbono según las profundidades.
2. Hipótesis Nula (Ho)
No existen diferencias significativas en el contenido de carbono de la biomasa
aérea, suelo y raíz.
En el suelo de las plantaciones de Tectona grandis L.F. no existen diferencias
significativas en la distribución del carbono según las profundidades.
II. MARCO TEÓRICO
A. Efecto Invernadero
1. Definición
El efecto invernadero es un fenómeno natural que ha permitido el desarrollo de la vida
en el planeta. Es causado por la presencia de gases en la atmósfera, principalmente
vapor de agua y gas carbónico, permitiendo la retención de parte de la energía calórica
que recibe del sol, y el mantenimiento de una temperatura dentro de límites que han
permitido el desarrollo de la vida (Landeta, 2009).
Los gases del efecto invernadero permiten el paso de las radiaciones solares de onda
corta, calentando la superficie de la tierra, a la vez absorben parte del calor que emana
de la superficie de la tierra, en forma de radiaciones infrarrojas, de mayor longitud de
onda, manteniendo una temperatura en la superficie del planeta (Centeno, 1992).
El efecto invernadero no es, por sí mismo, una amenaza a la vida en la tierra. El
problema actual radica en que la actividad humana ha aumentado la concentración de
CO2 y otros gases en la atmósfera. Una mayor cantidad de energía calórica solar tiende
así a permanecer atrapada en la atmósfera, elevando la temperatura promedio del
planeta (Castro y Calvas, 2005).
2. Gases de efecto invernadero
Los principales gases producto de la actividad humana, que contribuyen a la
amplificación del efecto invernadero, son el dióxido de carbono (CO2), el vapor de agua
(H2O), el metano (CH4), los monóxidos de dinitrosos (N
2O), los cloroflurocarbonados
(CFCS), óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono (CO) y el ozono troposférico
(O3) (PNUD, 1997). Las principales fuentes de emisión de estos gases de efecto
invernadero son el consumo de energía (la quema de combustibles fósiles), la
deforestación para aumentar la cantidad de tierra disponible para la agricultura y el
pastoreo y, además la quema de madera asociada (Ciesla, 1996).
Una de las actividades humanas que más contribuyen a agravar el efecto invernadero es
el consumo de energía. No sólo representa el 65% de las emisiones de (CO2), sino parte
importante de las emisiones de metano (en las explotaciones de gas natural y carbón) y
de las emisiones de óxidos nitrosos, principalmente por las centrales energéticas que
utilizan carbón. Cantidades enormes de CO2
entran cada año a la atmósfera como
consecuencia de la quema generalizada de combustibles fósiles (carbón, petróleo o gas
natural) (Ibrahim et ál, 2007).
3. Opciones de mitigación para las emisiones de dióxido de carbono
Una de las medidas de mitigación para disminuir o mantener los niveles actuales de
CO2
es la conservación de los bosques tropicales y el manejo de los sistemas forestales.
Lo anterior, basado en que las plantas a través del proceso de fotosíntesis toman el
dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera, incorporan el carbono (C) a su estructura y
liberan oxígeno (O2).
Las plantaciones forestales, ya sean para la producción de madera industrial, producción
de leña, protección de áreas seleccionadas, recuperación de tierras degradadas o el
fortalecimiento de prácticas agroforestales, contribuyen a contrarrestar el efecto
invernadero, sirven como mecanismos de captación de CO2 y disminuyen la presión
sobre los bosques naturales, preservándolos como depósitos de carbono (Castro y
Calvas, 2005).
4. Cambio climático
El cambio climático según el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC)
se refiere a cualquier cambio del clima en el transcurso del tiempo ya sea por razón de
su variabilidad natural o como resultado de actividades humanas. Una de las causas
principales del cambio global del clima, es el incremento de las concentraciones del
carbono atmosférico. Los ecosistemas forestales juegan un rol fundamental;
posteriormente, actuando como reservorios de carbono (al fijar carbono a través de la
fotosíntesis), y no ópticamente, como fuentes de carbono (a través de la deforestación,
descomposición y respiración del suelo).
Los mayores flujos de CO2 entre océanos, bosques y atmósfera, ocurren naturalmente.
Pero las emisiones producto de la quema de combustibles fósiles, y la producción de
cemento alteran el balance natural y aumentan el nivel de CO2 de la atmósfera,
modificando la estabilidad climática. El impacto humano sobre los suelos y los bosques
es un factor clave, la plantación de árboles remueve el CO2 atmosférico a medida que la
vegetación crece, en un proceso llamado fijación de carbono según Carranza et ál, 1996;
citado por Cubero y Rojas, 1996.
B. Ciclo Del Carbono
El calentamiento climático es inequívoco, tal como evidencian ahora las observaciones
de los incrementos en las temperaturas medias del aire, los océanos, el derretimiento
generalizado del hielo y la nieve, y el incremento medio global del nivel del mar (IPCC,
2007). Los bosques y el cambio climático están íntimamente ligados. Por esta razón,
desde el primer momento en que se debate sobre el cambio climático, se hace referencia
al rol de los bosques tropicales (Giro, 2007), pero para comprender como se relacionan
los bosques y el cambio climático es importante entender como funciona el ciclo de
carbono en la naturaleza.
Figura 1. Esquema del ciclo del carbono.
Fuente: (Ecosur, 2000).
El ciclo de carbono descrito influye de la siguiente manera sobre el clima: Según la
FAO (2007), actualmente contribuyen con 1/5 de las emisiones de carbono cuando han
sido talados, debido a que aproximadamente el 50% de la biomasa es carbono;
reaccionan sensiblemente a los cambios climáticos cuando se los maneja de forma
sostenible; producen madera para combustible que es más benigna que los combustibles
fósiles; y, por último, tienen el potencial de absorber carbono en su biomasa y
almacenarlo.
Según Brown (1997), los bosques contribuyen potencialmente al cambio climático
global gracias a su influencia sobre el ciclo global del carbono, dado que almacenan
grandes cantidades de carbono en la vegetación y el suelo, intercambian carbono con la
atmosfera a través de la fotosíntesis y la respiración, son fuentes de carbono atmosférico
cuando se les perturba, se convierten en sumideros de carbono atmosférico durante el
abandono y regeneración después de la perturbación y pueden ser manejados para
alterar su papel en el ciclo del carbono.
C. Las Plantaciones Forestales Como Sumideros De Carbono
Una plantación forestal se define, según FAO (2001), como un bosque establecido
mediante plantación y/o siembra en el proceso de forestación o reforestación. Está
integrada por especies introducidas o en algunos casos autóctonas. Además, las
plantaciones forestales, por la gran cantidad de biomasa que producen por unidad de
área, han sido sugeridas como alternativas para la fijación de carbono por ser
ecosistemas cuyo manejo se orienta a maximizar el volumen en madera por unidad de
área, lo que da como resultado una fijación de carbono elevada y por ende contribuyen a
la limpieza de la atmósfera.
El carbono fijado en la biomasa permanece acumulado en las plantaciones por largos
periodos. La función de las plantaciones como elemento mitigador de los gases de
efecto invernadero es reconocida en la actualidad a nivel nacional e internacional
(Kanninen y Montero, 2007). Asamadu (1999) citado por Calderón, (2003) estima que
una plantación arbórea sana y en los mejores sitios absorbe alrededor de 10 t C ha-1año-1
de la atmósfera, dependiendo de las condiciones del lugar. Además de una tasa de
producción de biomasa alta y otra característica importante a tomar en cuenta es el
tiempo de permanencia de la plantación hasta su aprovechamiento final (Beaumont
1999; Finegan y Delgado 1997) citado por Calderón, 2003.
La cantidad de carbono acumulado en las plantaciones forestales está directamente
relacionada con el Incremento Medio Anual (IMA) en biomasa de fustes, de ramas y en
follaje (Cubero y Rojas, 1999). La tasa de fijación de carbono está en función de la
especie, el índice de sitio, el turno, el índice anual de fijación de carbono es más alto en
las plantaciones jóvenes; es decir, las que se encuentran en pleno crecimiento (Morales,
2001).
D. Biomasa Forestal
Las plantas realizan fotosíntesis para obtener los elementos nutritivos existentes en el
suelo, utilizando la energía solar. El resultado de la fotosíntesis es la producción de
sales y minerales, la cual es incorporada a los tejidos para la formación de nuevas
células. Este proceso se manifiesta a través del crecimiento y se expresa como peso seco
o biomasa (Mac Donald, 2005). La biomasa forestal se define como el peso (o
estimación equivalente) de materia orgánica que existe en un determinado ecosistema
forestal por encima y por debajo del suelo. Normalmente es cuantificada en toneladas
por hectárea de peso verde o seco (Schlegel et ál., 2002).
La biomasa forestal se ha convertido en un importante elemento de estudio debido a que
existe intereses industriales, energéticos y ambientales (juega un rol importante en el
ciclo global de carbono) (Merino et ál., 2003). A partir de la biomasa forestal se puede
calcular la concentración de carbono en la vegetación (aproximadamente el 50% de la
biomasa está formada por carbono) y por consiguiente se pueden hacer estimaciones
sobre la cantidad de CO2 que ingresa a la atmósfera cada vez que se desmonta o se
quema un bosque.
La biomasa es una variable que sirve también para comparar las características
estructurales y funcionales de un ecosistema forestal en un amplio abanico de
condiciones (FAO, 1995; Vidal et ál., 2003). La biomasa de la mayoría de los
componentes de los árboles aumenta con la edad del rodal (Gayoso et ál., 2002).
El nivel de producción vegetal está determinado por los factores del crecimiento: clima,
suelo, especie forestal y manejo. Una mayor productividad en un sitio generará una
mayor producción de biomasa: esta biomasa vegetal contiene cantidades variables de
los elementos nutritivos que son utilizados para el crecimiento de los árboles (Segura,
1997). La contribución porcentual de los diferentes componentes (fuste, corteza, ramas,
hojas y raíces) en la biomasa total de un árbol varia considerablemente dependiendo de
la especie, la edad, el sitio y el tratamiento silvicultural (Parde, 1980; Gayoso et ál.,
2002).
E. Biomasa En El Suelo
1. Densidad aparente del suelo
La densidad aparente se define como el peso seco de una unidad de volumen de suelo,
los factores que la afectan son principalmente tres: la textura, la estructura y la presencia
de materia orgánica. La densidad aparente del suelo es un buen indicador de ciertas
importantes características del suelo, a saber: porosidad, grado de aireación y capacidad
de infiltración. En un tipo de suelo los valores bajos de densidad aparente implican
suelos porosos, bien aireados con buen drenaje y buena penetración de raíces, todo lo
cual significa un buen crecimiento y desarrollo de los árboles (Donoso, 1992).
Por otro lado, si los valores son altos, quiere decir que el suelo es compacto o poco
poroso; que tiene mala aireación, que la infiltración del agua es lenta, lo cual puede
provocar anegamiento, y que las raíces tienen dificultades para elongarse y penetrar
hasta donde encuentren agua y nutrientes. En estas condiciones, el desarrollo y creci-
miento de los árboles es impedido o retardado consistentemente (Donoso, 1992).
2. Carbono en el suelo
La materia orgánica del suelo es un indicador clave de la calidad del suelo, tanto en sus
funciones agrícolas (por ejemplo producción y economía) como en sus funciones
ambientales entre ellas captura de carbono y calidad del aire. La materia orgánica del
suelo es el principal determinante de su actividad biológica. La cantidad, la diversidad y
la actividad de la fauna del suelo y de los microorganismos están directamente
relacionadas con la materia orgánica.
La materia orgánica y la actividad biológica que esta genera tienen gran influencia sobre
las propiedades químicas y físicas de los suelos (Robert, 1996). La agregación y la
estabilidad de la estructura del suelo aumentan con el contenido de materia orgánica.
Estas a su vez, incrementan la tasa de infiltración y la capacidad de agua disponible en
el suelo así como la resistencia contra la erosión hídrica y eólica. La materia orgánica
del suelo también mejora la dinámica y la biodisponibilidad de los principales nutrientes
de las plantas.
El carbono del suelo se encuentra en forma de residuos orgánicos poco alterados de
vegetales, animales y microorganismos, en forma de humus y en formas muy
condensadas de composición próxima al carbono elemental (Jackson, 1997). En
condiciones naturales, el carbono orgánico del suelo resulta del balance entre la
incorporación al suelo del material orgánico fresco y la salida de carbono del suelo en
forma de CO2 a la atmósfera (Swift, 1994), erosión y lixiviación.
F. Métodos Para La Estimación De La Biomasa De Árboles Sobre El Suelo
Existen dos métodos para calcular el contenido de biomasa:
1. Método directo
Según Husch (2001), citado por Cori, 2004 consiste en medir los parámetros básicos de
un árbol entre los más importantes: el diámetro a la altura del pecho (DAP) y altura total
(Ht); derribarlo y calcular la biomasa pesando cada uno de los componentes (fuste,
ramas y follaje).
2. Método indirecto
Éste método es utilizado cuando existen árboles de grandes dimensiones y en casos en
los que se requiere conocer el carbono de un bosque sin necesidad de derribar los
árboles. En este método se cubica y estima el volumen de las trozas con fórmulas
dendrométricas; el volumen total del fuste o de las ramas gruesas se obtiene con la suma
de estos volúmenes parciales. Se toman muestras de madera del componente del árbol y
se pesan en el campo, luego se calcula en el laboratorio los factores de conversión de
volumen a peso seco (Husch, 2001), citado por Cori, 2004.
G. Característica De La Especie De Estudio
1. Las plantaciones de teca en el Ecuador
Según Ramírez (2008) la especie fue introducida en Ecuador como aventura comercial a
inicios de la década de 1960, y durante la década de 1970 porque se creía que la
ubicación del país en la línea ecuatorial, la lluvia y la temperatura producidas por la
confluencia de la corriente cálida del Fenómeno del El Niño y la Corriente Fría de
Humboldt, proporcionaban condiciones ideales para las plantaciones forestales. La
visión fue confirmada en las décadas posteriores con la cosecha de árboles maduros
(Ibrahim et ál., 2007).
En el Ecuador fue introducida a principios de los años sesenta, presumiblemente
procedente de Centro América, por medio de semillas, a varias zonas del Litoral
ecuatoriano, especialmente en las zonas de Balzar, Milagro, Montalvo, Quevedo y
Quinindé, bajo diferentes modalidades de plantación: cortinas rompevientos, división de
pastos y cultivos, linderos y en plantaciones puras (Suatunce, et ál. 2004).
2. Clasificación taxonómica de la teca
Reino : Vegetal
Clase : Angiospermae
Subclase : Dicotyledonae
Orden : Lamiales
Familia : Verbenacea
Género : Tectona
Especie : grandis
Nombre científico : Tectona grandis L. F.
Nombre común : Teca
3. Características morfológicas
3.1. Árbol
Tectona grandis L. F., es una especie latifoliada que pertenece a la familia Verbenaceae;
es un árbol grande, deciduo, que puede alcanzar más de 50 m de altura y 2 m de
diámetro en su lugar de origen. Además es un árbol de fuste recto, con corteza áspera y
fisurada de 1,2 mm de espesor, de color café claro que desfolia en placas grandes y
delgadas. Los árboles generalmente presentan dominancia apical, que se pierde con la
madurez o cuando florece a temprana edad, originando una copa más amplia con ramas
numerosas.
3.2. Hojas
Las hojas son simples, opuestas, de 11 a 85 cm de largo y de 6 a 50 cm de ancho, con
pecíolos gruesos.
3.3. Inflorescencia y flor
Inflorescencia en panículas terminales de 40 cm hasta 1,0 m de largo. Flores de cáliz
campanulado, color amarillo verdoso, de borde dentado, los pétalos se juntan formando
un tubo corto, 5 o 6 estambres insertados debajo del tubo de la corola, anteras amarillas,
ovadas y oblongas. Estilo blanco amarillento, más o menos pubescente con pelos
ramificados, estigma blanco amarillento bífido, ovario ovado o cónico, densamente
pubescente, con cuatro celdas.
3.4. Fruto
El fruto es drupáceo y envuelto por cáliz persistente, mide aproximadamente 1 cm y
posee cuatro carpelos que encierran generalmente 1 o 2 semillas de 5 mm de largo. La
producción de semillas fértiles se presenta entre los 15 y los 20 años, sin embargo, en
algunos casos se da una floración temprana entre 5 y 8 años (Fonseca, 2004). En el
Ecuador se ha observado que la teca florece por primera vez, aproximadamente, a los 4
años pero su semilla no es viable. La época de la floración es entre los meses de febrero
– mayo y los frutos están listos para la cosecha entre los meses de Julio – Octubre
(Suatunce, et ál. 2004).
3.5. Sistema radical
Presenta una raíz pivotante gruesa y larga que puede persistir o desaparecer, pero
forman numerosas y fuertes raíces laterales. Las raíces son muy sensibles a la falta de
oxígeno, debido a su sistema radicular superficial, de ahí que se encuentran a poca
profundidad (primeros 30 cm) creciendo en suelos bien drenados. En los primeros 30
cm de suelo se encuentra el 65 a 80% de la biomasa radical fina.
3.6. Factores ambientales que determinan su crecimiento
a. Temperatura: En el área de distribución natural, en la India, crece en lugares
con temperaturas entre 13 ºC y 40 ºC, con una media de 24 ºC. Sin embargo,
para un óptimo desarrollo se considera una temperatura media de 25 ºC, con un
rango 24 – 30 º C.
b. Precipitación: Se reporta un amplio rango de precipitación que va desde 1000 a
3750 mm/año, con una época seca bien definida de 3 a 5 meses, con extremos de
500 a 5000 mm/año. Condiciones muy húmedas pueden conducir a mayor
crecimiento y a la producción de madera de menor calidad, debido a un mayor
porcentaje de albura, color menos atractivo, textura más pobre, pérdida de fuerza
y menor densidad.
c. Suelos: Se adapta a gran variedad de suelos, pero prefiere suelos planos,
aluviales, de textura franco – arenoso o arcillosa, profundos, fértiles, bien
drenados y con pH menores o iguales a 5,5. Es exigente de elementos como
calcio, fósforo y magnesio. Las plantaciones de teca mejoran la calidad de los
sitios; en Tailandia se ha determinado incrementos de materia orgánica en
plantaciones de cuatro años, y al año 15 había aumentado el pH, la capacidad de
intercambio catiónico (CIC), el fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca) y el
magnesio (Mg).
d. Altitud: Tectona grandis L.F. crece desde 0 a 1000 m.s.n.m. en Centro América
se ha ensayado desde 16 m hasta 600 m.
e. Sitios óptimos: Según Vázquez y Fonseca los mejores sitios son aquellos con
una pendiente media (menor al 25%), al pie de monte o en el fondo de valles,
con suelos de textura liviana, bien drenados, fértiles, neutros, con una
profundidad efectiva mayor a 80 cm, con alto contenido de calcio (Ca), fósforo
(P) y magnesio (Mg) (Fonseca, 2004).
3.7. Factores limitantes
La teca se establece en plantaciones puras a plena luz. En cuanto a las condiciones
químicas, el bajo contenido de calcio, magnesio y fósforo, limitan el buen desarrollo de
la especie, también el alto contenido de hierro (Fe) y de aluminio (Al) intercambiable.
La especie es sensible al fósforo y las deficiencias producen bajo volumen de biomasa
radicular que posiblemente afecta la producción y la salud de la planta.
La teca es una especie heliófita, con alta demanda de luz vertical total y requiere de un
espacio amplio alrededor para el desarrollo apropiado. Se mencionan también como
factores limitantes la presencia de malezas ya que es muy sensible a la competencia
radical y los incendios.
3.8. Características y propiedades de la madera
Los espaciamientos varían desde 1,8 x 1,8 m hasta 5 x 5 m (Betancourt, 1987) citado
por Fonseca (2004). Las distancias de plantación más utilizados son de 2 x 2 m; 2,5 x
2,5 m y 3 x 3 m (Cormadera y Oimt, 2001). Estos espaciamientos permiten la
producción de madera de calidad estructural, ya que limitan el crecimiento de ramas
gruesas y la consecuente formación de nudos. En Centroamérica se han obtenido los
mejores resultados con espaciamientos de 3 x 3 m, es decir con una densidad de 1.111
plantas por hectárea (Torres, 1995) citado por Fonseca (2004). La albura es amarillenta
blancuzca o pálida, el duramen es de color verde oliva, moreno o dorado, con vetas más
oscuras, al cortarse se torna café oscuro. La madera es moderadamente dura, pesada,
con mucha resistencia y presenta anillos de crecimiento.
La madera adulta tiene un aceite natural antiséptico que la hace muy resistente y la
protege del ataque de insectos y hongos; su grano es recto, algunas veces ondulado, de
textura gruesa, accidentada o irregular y anillo poroso. Es una madera fina, a pesar de
que contiene sílice es fácil de trabajar, no presenta problemas de secado, posee buena
durabilidad natural y estabilidad dimensional, su carácter no corrosivo se debe a que
posee aceites naturales, estos aceites la hacen resistente a termitas y a hongos.
3.9. Comercialización
La producción y exportación de teca desde Ecuador es todavía relativamente pequeña;
sin embargo, el éxito obtenido por algunas plantaciones ha incentivado una significativa
inversión en el sector (Landeta, 2009). El corte de madera se hace a partir a los 20 años.
Los principales mercados para la madera de teca lo constituyen India, Norteamérica,
Europa y Japón en los que se usa esta madera para la construcción de casas sometidas a
condiciones ambientales extremas, muebles lujosos, muebles de exteriores y en el
recubrimiento de superficies exteriores e interior de yates. Entre los países europeos se
encuentran particularmente Italia y Suecia, que importan madera aserrada de teca; estos
países son muy exigentes en cuanto a la calidad y prefieren madera de duramen, sin
nudos y otros defectos así como dimensiones precisas (Fonseca, 2004).
III. MATERIALES Y MÉTODOS
A. Localización Del Área De Estudio
El presente trabajo de investigación fue realizado en el área de influencia del cantón
Quinindé, provincia del Esmeralda.
Cuadro 1. Características climatológicas y edafológicas de la zona de Quinindé.
Altitud
Precipitación media anual
Temperatura promedio anual
Humedad Relativa
Zona de vida
Topografía
Textura
pH
64 m.s.n.m.
2362 mm
24,5 ºC
84,2%
bh – T
Irregular
Arcilloso
6,5 – 6,9
Fuente: Anuarios meteorológicos del INAMHI.
En este cantón se seleccionó al azar cuatro fincas con plantaciones de teca. Las
coordenadas de las fincas son los siguientes.
Cuadro 2. Coordenadas de las cuatro localidades de estudio.
# LOCALIDADES COORDENADAS UTM
x y
1 Plantaciones de teca 669966 10034386
2 El Respiro 608845 10034467
3 Ocampo 775588 10044655
4 El Progreso 623669 10032159
Fuente: Elaborado por Rosas A, 2010.
B. Materiales
1. Materiales y equipos de Campo
1.1. Materiales de campo
Balanza, barra, calculadora, cámara digital, cilindros (densidad aparente), cinta
diamétrica, cinta métrica, costales de yute, cuaderno, cuadrantes 1 x 1 m, estacas,
fundas plásticas 10 x 16, fundas plásticas 7 x 15, fundas plásticas 3 x 8, fundas de papel
# 1, fundas de papel # 12, GPS, hipsómetro, lápiz o bolígrafo, lavacara pequeña,
machete, martillo, mascarillas, motosierra, navaja, pala, papel fosforescente (etiquetas),
spray paint color verde, tabla de picar y tijera podadora.
1.2. Materiales de oficina
Flash memory, hojas de papel bond A4, impresora, marcadores, ordenador, paquetes
estadísticos y tintas.
2. Equipos
Balanza analítica marca Trooper OHAUS, Estufa marca Memmert, molino eléctrico
marca Thomas Wiley, Molino eléctrico 4 – E Grinding Mill y sierra de mesa.
C. Métodos
1. Tamaño y forma de las unidades de muestreo
Se utilizó como unidad de muestreo parcelas rectangulares de 20 x 25 m (500 m2)
(Cuadro 3 y Figura 2). Dentro de cada parcela se consideró las siguientes variables:
diámetro a la altura del pecho (DAP; a 1,30 m) del fuste y altura del fuste de cada árbol
(Anexo 1 y Anexo 3). En el centro de cada parcela se realizaron calicatas de 1 m2 para
determinar la cantidad de carbono almacenado en el suelo (Cuadro 3 y Figura 2).
El cálculo del área basal y volumen del árbol se realizaron con la finalidad de conocer el
árbol promedio por unidad de muestreo partiendo con los valores obtenidos en su fuste
(diámetro y altura). Para el cálculo se utilizaron las fórmulas empleadas por (García,
1996):
Área basal (m2/ha) : AB: 0,7854 x (DAP)2
Volumen (m3/ha) : V: AB x H x f
Donde:
AB : Área basal
DAP : Diámetro a la altura del pecho
V : Volumen del fuste
H : altura del fuste
f : factor de forma
Cuadro 3. Descripción de la división de la unidad de muestreo.
# Nombre Dimensión Parámetros
1 Unidad de muestreo 20 x 25 m Medición del DAP y la altura de todos los árboles.
Evaluación del árbol promedio.
2 Cuadros 1 x 1 m Evaluación de la necromasa fina.
3 Sub unidades 5 x 5 m Evaluación de la necromasa gruesa.
4 Calicatas 1 x 1 m Muestras de suelo. Densidad aparente.
Figura 2. Unidad de muestreo.
Fuente: Fonseca, 2007; modificado por Rosas A, 2011.
2. Determinación de la biomasa de los árboles
Para determinar la cantidad de biomasa aérea se utilizó el método directo, en cada
parcela se midieron todos los árboles y se determinó el árbol promedio (MacDicken,
1997) para luego proceder con la tala de los mismos. Cada árbol talado se dividió en
tres componentes: fuste, ramas y hojas con el fin de obtener la biomasa de cada una de
estas partes. Se tomaron los datos de peso fresco del fuste, ramas y hojas en una balanza
tipo reloj colgante de 25 kg de capacidad.
Consecutivamente se dividió el árbol en los siguientes componentes:
a. Fuste
El fuste se subdividió en fracciones de 1 m de largo (Figura 3 y Anexo 2), de los cuales
se tomaron de tres segmentos: una muestra de la base, en la mitad y en la primera
ramificación, las muestras fueron llevadas al taller de la madera de la UTEQ donde se
procedió a molerlas con la sierra de mesa para obtener un aserrín fino que contenga
componentes del leño: duramen y albura hasta obtener 1 kg de cada muestra, estas
muestras fueron colocadas en fundas de papel etiquetadas y registrando el peso húmedo
y se secó en la estufa circulación forzada de aire por 72 horas a 60 ºC (Laboratorio de
Punto de GPS
1
2 2
2 2
3 4
1
2 2
2 2
3 4
1
2 2
2 2
3 4
1
2 2
2 2
3 4
Biotecnología de la UTEQ) (Figura 5 y Anexo 4). Una vez seco el material vegetal se
dejó enfriar por 30 minutos y después se procedió a tomar el peso seco. Estas muestras
fueron pesadas 100 g (Anexo 4) en fundas plásticas y que luego se almacenaron en un
lugar seco hasta el análisis.
Bf = (Ph x % MS) 100
Donde:
Bf = Biomasa del fuste
Ph = Peso húmedo de las trozas
% MS = Porcentaje de materia seca
b. Ramas
Las ramas finas y gruesas fueron cortadas, separadas y pesadas (Figura 3 y Anexo 2),
estas muestras fueron llevadas al taller de la madera de la UTEQ y molidas con la sierra
de mesa para obtener un aserrín fino que contenga los componentes del leño: duramen y
albura y posteriormente se procedió a colocarlas en fundas de papel etiquetadas pesando
1 kg, registrando el peso húmedo, fueron secadas en la estufa con circulación forzada de
aire por 72 horas a 60 ºC (Laboratorio de Biotecnología de la UTEQ) (Figura 5 y Anexo
4). Una vez seco el material vegetal se dejó enfriar por 30 minutos y después se
procedió a tomar el peso seco. Estas muestras de ramas fueron pesadas 100 g (Anexo 4)
en fundas plásticas y que luego se almacenaron en un lugar seco hasta el análisis.
Br = (Ph x % MS) 100
Donde:
Br = Biomasa de las ramas
Ph = Peso húmedo de las ramas
% MS = Porcentaje de materia seca
c. Hojas
Las hojas fueron separadas y pesadas (Figura 3 y Anexo 2), estas muestras fueron
llevadas al laboratorio de biotecnología de la UTEQ y fueron cortadas en pequeñas
porciones y luego colocadas en fundas de papel pesando 1 kg y registrando el peso
húmedo, se secaron en la estufa con circulación forzada de aire por 72 horas a 60 ºC
(Laboratorio de Biotecnología de la UTEQ) (Figura 5 y Anexo 4). Una vez seco el
material vegetal se dejó enfriar por 30 minutos y después se procedió a tomar el peso
seco. Estas muestras fueron llevadas al invernadero del Departamento de suelos y aguas
del INIAP y se procedió a molerlas en el molino eléctrico hasta obtener 100 g (Figura 6
y Anexo 4).
Bh = (Ph x % MS) 100
Donde:
Bh = Biomasa de las hojas
Ph = Peso húmedo de las hojas
% MS = Porcentaje de materia seca
d. Biomasa aérea total
Se determinó a través de la siguiente ecuación, que resulta de la sumatorias de todas las
biomasas:
Bt = Bf + Br + Bh
Donde:
Bt = Biomasa aérea total
Bf = Biomasa del fuste
Br = Biomasa de las ramas
Bh = Biomasa de las hojas
e. Determinación de la necromasa fina
Para determinar la cantidad de necromasa fina se establecieron subparcelas de 1 m2 en
los extremos de la parcela y se procedió a la recolección de todo el material con la
finalidad de recolectar hojas secas, corteza, frutos y ramas menores de 2 cm de
diámetro. Se tomó los datos del peso fresco en una balanza tipo reloj colgante (Anexo
2). Estas muestras fueron llevadas al laboratorio de biotecnología de la UTEQ y fueron
cortadas en pequeñas porciones (desmenuzar) y luego colocadas en fundas de papel
pesando 1 kg registrando el peso húmedo, también se secaron en la estufa con
circulación forzada de aire por 72 horas a 60 ºC (Laboratorio de Biotecnología de la
UTEQ) (Figura 6 y Anexo 4). Una vez seco el material vegetal se dejó enfriar por 30
minutos y después se procedió a tomar el peso seco. Estas muestras fueron llevadas al
invernadero del Departamento de suelos y aguas del INIAP y se procedió a molerlas en
el molino eléctrico hasta obtener 100 g (Figura 6 y Anexo 4).
f. Determinación de la necromasa gruesa
Para determinar la cantidad de necromasa gruesa se estableció una subparcela de 5 x 5
m (25 m2), en el centro de la unidad de muestreo. Se extrajo la materia en
descomposición que se encontraba dentro del marco ramas mayores de 2 cm (Anexo 2).
Estas muestras fueron llevadas al laboratorio de biotecnología de la UTEQ y fueron
cortadas en pequeñas porciones y luego colocadas en fundas de papel pesando 1 kg
registrando el peso húmedo, también se secaron en la estufa con circulación forzada de
aire por 72 horas a 60 ºC (Laboratorio de Biotecnología de la UTEQ) (Figura 6 y Anexo
4). Una vez seco el material vegetal se dejó enfriar por 30 minutos y después se
procedió a tomar el peso seco Estas muestras fueron llevadas al invernadero del
Departamento de suelos y aguas del INIAP y se procedió a molerlas en el molino
eléctrico hasta obtener 100 g (Figura 6 y Anexo 4).
Figura 3. Componentes del árbol.
Fuente: Rosas A, 2011.
Figura 4. Sierra de mesa.
Fuente: Equipos del Taller de la madera de la UTEQ.
Figura 5. Estufa y balanza para la determinación del contenido de humedad.
Fuente: Equipos del laboratorio de biotecnología de la UTEQ.
Figura 6. Molino eléctrico marca Thomas Wiley.
Fuente: Equipo del INIAP (Dep. de suelos y aguas).
3. Carbono almacenado en la biomasa aérea del árbol
La cantidad de carbono de la biomasa aérea del árbol se determinó a partir de los
valores obtenidos en las muestras llevadas al laboratorio según los porcentajes de
carbono (C). El carbono fue determinado utilizando el método de Schollemberger.
Cbaa = Cf + Cr + Ch + Cnf + Cng
Donde:
Cbaa = Carbono almacenado en la biomasa aérea del árbol
Cf = Carbono del fuste
Cr = Carbono de las ramas
Ch = Carbono de las hojas
Cnf = Carbono de la materia necrosada fina
Cng = Carbono de la materia necrosada gruesa
Para determinar el carbono en la biomasa en el suelo se aplicó la siguiente metodología:
4. Muestreo del suelo
Se realizaron calicatas en el centro y en cada una de las parcelas de muestreo hasta 60
cm de profundidad que estuvieron divididas en tres niveles de: 0 – 20; 20 – 40 y 40 – 60
cm (Figura 4 y Anexo 2), en cada nivel se tomó muestra de suelo de 2 kg y se las
colocaron en fundas plásticas transparentes etiquetadas y para la estimación de la
densidad aparente se colocó un cilindro de volumen (MacDicken, 1997), se tomó 3
muestras que corresponden a las profundidades de las calicatas de cada parcela (Figura
4 y Anexo 2) y fueron llevadas al laboratorio de biotecnología de la UTEQ.
Figura 7. Calicatas.
Fuente: Fonseca, 2007.
Estas muestras fueron colocadas en fundas de papel pesando 1 kg registrando el peso
húmedo, también se secaron en la estufa con circulación forzada de aire por 72 horas a
60 ºC (Laboratorio de Biotecnología de la UTEQ) (Figura 7 y Anexo 2). Una vez seca
la muestra se dejó enfriar por 30 minutos y después se procedió a tomar el peso seco.
Estas muestras fueron llevadas al invernadero del Departamento de suelos y aguas del
INIAP y se procedió a molerlas en el molino eléctrico hasta obtener 100 g (Figura 8 y
Anexo 4).
Las muestras de densidad aparente fueron colocadas en fundas de papel y registrando el
peso húmedo, también se secaron en la estufa con circulación forzada de aire por 24
horas a 105 ºC (Laboratorio de Biotecnología de la UTEQ) (Figura 7 y Anexo 2). Una
vez seca la muestra se dejó enfriar por 30 minutos y después se procedió a tomar el peso
seco. Las muestras del suelo y densidad aparente se molieron utilizando un molino
(Figura 8) y se colocó 100 g en fundas plásticas etiquetadas y almacenadas en un lugar
seco hasta su análisis. Estas muestras fueron llevadas al invernadero del Departamento
de suelos y aguas del INIAP y se procedió a molerlas en el molino eléctrico hasta
obtener 100 g (Figura 8 y Anexo 4).
Vc
MssDb
P1
P2
P4
P3
1 m
1 m
1 m
1 m
1 m
1 m
1 m
1 m
Muestras de densidad aparente
60cm
0-20cm
20- 40cm
40-60cm
Muestras de suelo
40-60cm
20-40cm
0-20cm
60cm
Donde:
Db = Densidad aparente
Mss = Masa del suelo seco
Vc = Volumen del cilindro (91,23 cm3)
Figura 8. Molino eléctrico 4 – E Grinding Mill.
Fuente: Equipo del INIAP (Dep. de suelos y aguas).
5. Carbono almacenado en el suelo
La cantidad de carbono de la biomasa en el suelo se determinó a partir de los valores
obtenidos en las muestras llevadas al laboratorio según los porcentajes de carbono (C).
El carbono fue determinado utilizando el método de Walkley y Black, y se calculó a
partir de la siguiente ecuación (Ibrahim, et ál, 2007):
CA = PC x DA x P
Donde:
CA = Carbono almacenado.
PC = Carbono en el suelo (%).
DA = Densidad aparente (g/cm3).
P = Profundidad del suelo (cm).
6. Carbono de la raíz
El carbono de la raíz (Cr) se determinó aplicando la proporción, sugerida por Fonseca,
2009 quien señala que la biomasa de la raíz es el 20% de la biomasa del fuste. A partir
de esta proporción se determinó el contenido de carbono de la raíz.
Cts = Ca + Cr
Donde:
Cts = Carbono total del suelo
Ca = Carbono almacenado
Cr = Carbono de la raíz
D. Análisis De Datos
Para las variables estudiadas (DAP, HC, HT, carbono de la biomasa y del suelo) se
aplicó la estadística descriptiva, tales como:
Media Aritmética = �̅� =∑xi
n
Varianza = 𝑆2 =[(∑ xi)2−∑(xi)
2]
(n−1)
Desviación Estándar = S= √S2
Se realizó una extrapolación a hectáreas (ha), en base a los promedios del carbono
obtenido en las parcelas; para lo cual se utilizó la hoja electrónica Excel versión 2007.
Además, se realizó análisis de varianza con el fin de determinar si existen diferencias
significativas en el contenido de carbono en la biomasa aérea y en el suelo, en las fincas
muestreadas. Para la separación de medias de los tratamientos (fincas) se aplicó la prueba
de rangos múltiples de Tukey con el 95% de probabilidad de error. El Cuadro 4 y 5 del
análisis de varianza se presentan a continuación.
Cuadro 4. Análisis de varianza del carbono almacenado en la biomasa aérea.
F. Variación G. L.
Tratamiento t – 1 = 3
Repetición r – 1 = 3
Error (t – 1) (r – 1) = 9
Total tr – 1 = 15
Cuadro 5. Análisis de varianza del carbono almacenado en la biomasa del suelo.
F. Variación G. L.
Tratamiento t – 1 = 2
Repetición r – 1 = 3
Error (t – 1) (r – 1) = 6
Total tr – 1 = 11
IV. RESULTADOS
A. Variables Dasométricas
El diámetro, la altura comercial y la altura total presentaron diferencias significativas
entre las fincas. El mayor promedio en diámetro se registró en la finca El Progreso y el
menor en la finca Ocampo. El mayor promedio de la altura comercial se registró en la
finca El Respiro y el menor en la finca Ocampo. El mayor promedio en la altura total se
registró en la plantación del Instituto Tecnológico Agropecuario Quinindé y el menor en
la finca Ocampo (Cuadro 6 y Anexo 6).
El volumen comercial y el volumen total presentaron diferencias significativas entre las
fincas. El mayor promedio en el volumen comercial se registró en la finca El Respiro y
el menor en la finca Ocampo. El mayor promedio en el volumen total se registró en la
finca El Progreso y el menor en la finca Ocampo (Cuadro 6 y Anexo 6).
Cuadro 6. Promedios del diámetro, altura comercial, altura total, volumen
comercial y volumen total en plantaciones de teca en el cantón
Quinindé, 2011.
Fincas Edad Diámetro
(cm)
Altura Com.
(m)
Altura T.
(m)
Vol. Com.
(m3)
Vol. T.
(m3)
1. El Respiro
2. Inst. Téc. Agro. Quinindé
3. El Progreso
4. Ocampo
Promedio
C. V. (%)
10
10
10
10
26,00 a
25,00 a
26,25 a
23,75 b
25,25
3,52
13,77 a
11,29 b
12,97 a
11,19 b
12,31
5,10
16,22 b
19,33 a
18,50 a
15,76 b
17,45
5,11
0,34243 a
0,26260 b
0,32835 a
0,23910 b
0,2931
7,33
0,40300 a
0,44925 a
0,46970 a
0,33685 b
0,4147
8.47
Letras distintas indican diferencias significativas (p< 0,05)
Fuente: Rosas A, 2011.
B. Carbono De La Biomasa Aérea, Suelo, Raíz Y Biomasa Total
El carbono de la biomasa aérea, biomasa de la raíz y la biomasa total no presentaron
diferencias significativas entre las fincas, pero el carbono almacenado en el suelo sí
presentó diferencias significativas, entre las fincas. El mayor promedio del contenido de
carbono en el suelo se registró en la finca Ocampo y el menor en la finca El Progreso
(Cuadro 7 y Anexo 7).
Cuadro 7. Promedios del contenido de carbono de la biomasa aérea, biomasa en el
suelo, biomasa de la raíz y biomasa total en plantaciones de teca en el
cantón Quinindé, 2011.
Fincas
Carbono de la biomasa
aérea
(t C ha-1)
suelo
(t C ha-1)
raíz
(t C ha-1)
total
(t C ha-1)
1. El Respiro
2. Inst. Téc. Agro. Quinindé
3. El Progreso
4. Ocampo
Promedio
C. V. (%)
127,56 a
119,80 a
124,84 a
130,21 a
125,61
10,81
76,26 b
87,30 b
70,24 b
142,66 a
94,12
24,14
382,70 a
359,42 a
374,53 a
390,65 a
376,83
11,72
586,52 a
566,52 a
569,62 a
663,52 a
596,55
11,40
Letras distintas, entre filas, indican diferencias significativas (p< 0,05)
C. Correlación Entre La Profundidad Y El Carbono Del Suelo
La correlación entre la profundidad y el contenido de carbono en el suelo presentó
diferencias significativas (p< 0,0001; r2 = - 0,58180) para las diferentes profundidades.
La mayor concentración de carbono se encontró en el primer estrato (0 – 20 cm) y la
menor concentración en el tercer estrato (40 – 60 cm). La correlación entre la
profundidad y el carbono (t C ha-1) fue débil y de tendencia negativa; es decir, que a
medida que se incrementa la profundidad el contenido de carbono disminuye (Figura 9,
Cuadro 8 y Anexo 8).
Figura 9. Correlación entre las diferentes profundidades en el suelo.
Cuadro 8. Análisis de varianza del contenido de carbono en la biomasa en el suelo
en plantaciones de teca en el cantón Quinindé, 2011.
Fuente G. L. Cuadrado de la media Pr > F
Carbono 1 1479,1516 0.0150 *
Error 10 172,0848
C. F. (%) 32,79
y = -0,5965x + 55,232
R² = 0,4623
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
0 20 40 60 80
Co
nte
nid
o d
e c
arb
on
o e
n e
l Su
elo
(t
C h
a-1
)
Profundidades
Carbono del suelo Lineal (Carbono del suelo)
V. DISCUSIÓN
A. Variables Dasométricas
El crecimiento de los árboles es influido por varios factores ambientales, tales como
precipitación y las condiciones del suelo (Baker et ál.), citados por Quinto y Moreno,
2010. Por lo tanto los resultados de las variables dasométricas obtenidas en es este
estudio, se puede atribuir a las condiciones de suelo y clima del lugar. El promedio del
DAP de la teca, a los 10 años, encontrado en este estudio fueron superiores a los
reportados por UICYT (2006) (23,8 cm), en una plantación de teca de 10 años de edad y
a 6 x 6 m de distancia, en la Finca La Represa, recinto Fayta.
El promedio de altura total encontrado presentó valores inferiores a los reportados por
UICYT en el 2006 (19,79 m). Estas diferencias sugieren que el sitio influye sobre el
crecimiento de los árboles, tal como señalan (Baker et ál.), citados por Quinto y Moreno
(2010).
El promedio de volumen total obtenido, fue inferior a los reportados por UICYT en el
(2006) (0,5280 m3). Igualmente estas diferencias se pueden atribuir a los factores
mencionados por (Baker et ál.), citados por Quinto y Moreno (2010).
B. Carbono De La Biomasa Aérea
Las plantaciones juegan un papel importante en el almacenamiento de carbono, el
carbono almacenado está en relación directa con la cantidad de biomasa de las
plantaciones, según Brown et ál. (1997), quien señala que la biomasa varía entre 60 y
230 t C ha-1 en los bosques primarios y secundarios. El contenido de carbono en la
biomasa aérea encontrado en este estudio es superior a los 92,42 t ha-1 reportado por
Ibrahim et ál. (2007), para plantaciones de teca en Costa Rica.
C. Carbono En El Suelo
El carbono en el suelo de las plantaciones de teca varió con las diferentes profundidades
empleadas en este estudio; los valores más altos se encontraron en la primera
profundidad de 0 – 20 cm y los más bajos en la tercera profundidad de 40 – 60 cm; estos
resultados coinciden con los resultados obtenidos por Alvarado et ál. (2007), quienes
encontraron mayor concentración de carbono en el suelo en los primeros 15 cm en un
bosque secundario de Costa Rica.
El carbono en el suelo depende del manejo de las plantaciones y el tipo de suelo como
señalan Arias et ál. (2001). El promedio en el contenido de carbono en el suelo son
superiores a los valores reportados por Ibrahim et ál. (2007), para suelos de bosques
riparios de Colombia (43 a 62 t C ha-1). Pero son inferiores a los valores reportados en
suelos con plantaciones forestales en Costa Rica (101 a 139 t C ha-1) y en los suelos con
bosques secundarios de Nicaragua (119 a 159 t C ha-1), según los autores citados;
también son superiores a los valores obtenidos por Landeta et ál. (2009) (24,28 t C ha-1)
para plantaciones de teca de ocho años en Ecuador.
VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
A. Conclusiones
Se acepta la hipótesis nula: no existen diferencias significativas en el contenido
de carbono de la biomasa aérea.
Se acepta la hipótesis alternativa: existen diferencias significativas en la
distribución del carbono según las profundidades en el suelo.
El DAP, altura comercial y la altura total presentaron diferencias significativas
entre fincas. La finca con mayor promedio de DAP y altura y comercial total fue
El Progreso.
El volumen comercial y volumen total presentaron diferencias significativas
entre fincas. El mayor promedio de altura total se obtuvo en la finca El Progreso.
El contenido de carbono de la biomasa aérea varió de acuerdo a las fincas,
debido a la cantidad de árboles que hubo en cada uno de los sitios.
El carbono de la biomasa aérea, biomasa de la raíz y la biomasa total no
presentaron diferencias significativas entre fincas.
El carbono en el suelo presentó diferencias significativas entre fincas. El mayor
promedio de carbono del suelo se registró en la finca Ocampo.
La correlación entre la profundidad y el contenido de carbono en el suelo fue
significativa para las diferentes profundidades. Existió una débil correlación
negativa para las profundidades.
La mayor cantidad de carbono almacenado se encontró en la profundidad de 0 –
20 cm con 45,46 t C ha-1.
B. Recomendaciones
Se recomienda evaluar plantaciones Tectona grandis L. F. a la edad de corta
final para determinar el almacenamiento de carbono a mayores edades que las
evaluadas.
Se recomienda evaluar plantaciones de Tectona grandis L. F. en otras provincias
del Litoral ecuatoriano, con la finalidad de comparar resultados y determinar el
comportamiento del almacenamiento de carbono.
Se recomienda cuantificar el carbono almacenado en sistemas agroforetales con
plantaciones de Tectona grandis L. F., en distintos sitios del Litoral ecuatoriano.
Realizar estudios con otras especies que sean de importancia ecológica y
comercial.
VII. RESUMEN
La estimación del almacenamiento de carbono para las plantaciones forestales es de
gran importancia frente al incremento del dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera y su
potencial efecto en el clima global. Se ha considerado a la cobertura vegetal como una
forma viable de compensación de los daños provocados por la acumulación de este gas.
El objetivo de este estudio fue determinar la cantidad de carbono almacenado en la
biomasa aérea y en el suelo de plantaciones de Tectona grandis L. F. en el cantón
Quinindé. Se seleccionaron al azar cuatro fincas con plantaciones de teca con edades
entre 10 a 12 años. En cada finca se establecieron cuatro parcelas de 20 x 25 m (500
m2). En cada parcela se midió el diámetro y la altura de los árboles y se cortaron dos
árboles representativos para determinar el contenido de carbono. Además, se
establecieron cuatro subparcelas de 1 m2 para tomar muestras de la necromasa fina y
una parcela de 25 m2 para tomar muestras de la necromasa gruesa. Para tomar muestras
de suelo se realizó una calicata de 1 m2 x 60 cm de profundidad, en el centro de cada
parcela. El promedio del contenido de carbono de la biomasa aérea fue de 125,61 t ha-1.
El promedio del carbono almacenado en el suelo fue de 94,12 t ha-1. La finca que
presentó mayor almacenamiento de carbono en el suelo fue Ocampo con 142,66 t ha-1.
VIII. SUMMARY
The estimate of the storage of carbon for the forest plantations is very important in front
of the increment of the carbon of dioxide (CO2) in the atmosphere and its potential
effect in the global climate. It has been considered to the vegetable covering as a viable
form of compensation of the damages caused by the accumulation of this gas.
The objective of this study was to determine the quantity of carbon stored in the air
biomass and in the floor of plantations of Tectona grandis L. F. in the Quinindé canton.
Four farms with teak plantations with ages among 10 to 12 years were selected at
random. In each farm four parcels of 20 x 25 m (500 m2) were settled down. In each
parcel it was measured the diameter and the height of the trees and two representative
were cut down to determine the content of carbon. Also, four subparcels of 1 m2 settled
down to take samples of the fine necromass and a parcel of 25 m2 to take samples of the
thick necromass. To take floor samples a pit of 1m2 x 60 cm of depth was carried out, in
the center of each parcel. The average of the content of carbon of the air biomass was
125,61 t ha-1. The average of the carbon stored in the floor was of 94,12 t have-1. The
farm that presented major storage of carbon in the floor was Ocampo with 142,66 t ha-1.
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E.F.I. La Palma de la provincia de Pinar del Rio, Cuba. Quebracho 11: 60-66
ANEXOS
Anexo 1. Instalación de las unidades de muestreo
Altura comercial y altura total
Instalación de unidades de
muestreo
Árbol promedio
Diámetro a la altura del pecho
Anexo 2. Colecta de las muestras destructivas para “Determinación de la
cantidad de carbono almacenado en la biomasa aérea y del suelo en
plantaciones de Teca (Tectona grandis l.f.) en el Cantón Quinindé”.
Tala de los arboles promedios Recolección del follaje
Toma de las ramas finas y gruesas
Recolección del fuste
Toma de la sub muestra de la necromasa
fina
Toma de muestra de la necromasa
gruesa
Limpieza del sitio a muestrear Toma de muestra del suelo
Toma de muestra de la densidad
aparente
Muestreo del suelo identificado
Anexo 3. Pesado de las muestras destructivas para “Determinación de la
cantidad de carbono almacenado en la biomasa aérea y del suelo en
plantaciones de Teca (Tectona grandis l.f.) en el Cantón Quinindé”.
Fuste Ramas finas y gruesas
Follaje Necromasa fina y necromasa gruesa
Anexo 4. Procesamiento de las muestras.
Aserrando las muestras de fustes y
ramas
Picando muestras de la necromasa
gruesa
Picando muestras de la necromasa fina Pesaje húmedo de las muestras
Estufa a 60 °C por 72 h Pesaje seco de las muestras
Molido del follaje, fuste, ramas finas y
gruesas y necromasa fina y gruesa
Molido del suelo y densidad aparente
Anexo 5. Identificación y etiquetado de las muestras procesadas.
Enfundado y etiquetado Enfundado y etiquetado
Enfundado y etiquetado Enfundado y etiquetado
Enfundado y etiquetado
Enfundado y etiquetado
Enfundado y etiquetado
Anexo 6. Cuadrados medios del diámetro, altura comercial, altura total,
volumen comercial y volumen total en plantaciones de teca en el
cantón Quinindé, 2011.
F. de V. G. L. Diámetro
(cm)
Altura Com.
(m)
Altura T.
(m)
Vol. Com.
(m3)
Vol. T.
(m3)
Tratamiento
Error
3
12
5,166666 ns
0,791666
6,472050 ns
0,39512917
12,024908 ns
0,79597083
0,010029 **
0,000462
0,013888 *
0,001234
ns: no significativo; *: significativo; **: altamente significativo
Anexo 7. Promedios del Carbono Aéreo, Carbono Suelo, Carbono Raíz y
Carbono total en plantaciones de teca en el cantón Quinindé, 2011.
F. de V. G. L. Carbono Aéreo
(t/ha)
Carbono Suelo
(t/ha) Carbono Raíz (t/ha) Carbono Total (t/ha)
Fincas
Error
3
12
79,12547 ns
184,4182
4388,5568 ns
516,2970
2684,0166 ns
3049,9845
8284,8162 ns
4632,4981
Anexo 8. Contenido de carbono en el suelo en plantaciones de teca en el cantón
Quinindé, 2011.
Fincas Profundidad Carbono en el suelo
El Progreso 20 35,55
Inst. Técn. Agr. Quinindé 20 46,12
El Respiro 20 33,53
Ocampo 20 66,62
El Progreso 40 23,43
Inst. Técn. Agr. Quinindé 40 25,49
El Respiro 40 20,65
Ocampo 40 38,67
El Progreso 60 17,27
Inst. Técn. Agr. Quinindé 60 15,69
El Respiro 60 16,07
Ocampo 60 37,36
