Producción de biomasa y nutrientes que genera la poda en ...nutrientes que genera la práctica de...
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ACTA NOVA (Número especial: 1er Congreso Nacional de Sistemas Agroforestales); Vol. 4, Nº 2-3 Producción de biomasa y nutrientes que genera la poda en sistemas agroforestales sucesionales y tradicionales con cacao, Alto Beni, Bolivia Geraldine Guzmán Rivero, Alberto Levy Mérida Departamento de Ciencias Exactas e Ingeniería, Universidad Católica Boliviana Av. General Galindo s/n, Cochabamba, Bolivia e-mail: [email protected] Resumen El Alto Beni es una zona de producción agrícola, donde alrededor de 2.000 familias rurales dependen de la producción y comercialización del cacao. La producción de cacao sigue los requerimientos de una certificación orgánica, y no se usan fertilizantes químicos debido al costo y acceso, entre otros. Por lo tanto, el mantenimiento de la fertilidad y sostenibilidad del suelo dependen principalmente del ciclaje de biomasa y nutrientes que brinde el sistema de producción. Existen varias deficiencias en cuanto al manejo del cultivo; los agricultores desconocen los beneficios y funciones de la biomasa que aportan los árboles de sombra, y no cuentan con conocimientos ni herramientas adecuadas para realizar prácticas de manejo, como la poda. El presente estudio evaluó de forma comparativa la producción de biomasa y nutrientes que genera la práctica de poda en plantaciones de cacao, en el sistema agroforestal sucesional (AS) y tradicional (TR) de la zona. En la metodología adaptada para el presente estudio se realizó una caracterización inicial a través de la estimación de la biomasa aérea y un estudio de suelos en plantaciones de cacao. Se evaluó la producción de biomasa de la poda y el contenido de nutrientes presente en la biomasa (nitrógeno, fósforo y potasio), se estimó la descomposición de la materia orgánica a partir de la relación carbono nitrógeno (C:N) y se midió la incidencia solar producida por la poda de las plantaciones. La producción de biomasa y el contenido de nutrientes fueron superiores en el sistema AS y difieren significativamente del TR. Por lo tanto, es sistema AS es alternativo y recomendable debido a que adiciona importantes cantidades de biomasa y nutrientes, a favor de la productividad y sostenibilidad de las plantaciones de cacao de la zona. Palabras clave: biomasa, nutrientes, árboles de sombra, práctica de poda, sistema agroforestal sucesional y sistema tradicional.
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ACTA NOVA (Nuacutemero especial 1er Congreso Nacional de Sistemas Agroforestales) Vol 4 Nordm 2-3
Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda en sistemas agroforestales
sucesionales y tradicionales con cacao Alto Beni Bolivia
Geraldine Guzmaacuten Rivero Alberto Levy Meacuterida
Departamento de Ciencias Exactas e Ingenieriacutea Universidad Catoacutelica Boliviana Av General Galindo sn Cochabamba Bolivia
e-mail geriguzgmailcom
Resumen
El Alto Beni es una zona de produccioacuten agriacutecola donde alrededor de 2000 familias rurales dependen de la produccioacuten y comercializacioacuten del cacao La produccioacuten de cacao sigue los requerimientos de una certificacioacuten orgaacutenica y no se usan fertilizantes quiacutemicos debido al costo y acceso entre otros Por lo tanto el mantenimiento de la fertilidad y sostenibilidad del suelo dependen principalmente del ciclaje de biomasa y nutrientes que brinde el sistema de produccioacuten Existen varias deficiencias en cuanto al manejo del cultivo los agricultores desconocen los beneficios y funciones de la biomasa que aportan los aacuterboles de sombra y no cuentan con conocimientos ni herramientas adecuadas para realizar praacutecticas de manejo como la poda
El presente estudio evaluoacute de forma comparativa la produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la praacutectica de poda en plantaciones de cacao en el sistema agroforestal sucesional (AS) y tradicional (TR) de la zona
En la metodologiacutea adaptada para el presente estudio se realizoacute una caracterizacioacuten inicial a traveacutes de la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea y un estudio de suelos en plantaciones de cacao Se evaluoacute la produccioacuten de biomasa de la poda y el contenido de nutrientes presente en la biomasa (nitroacutegeno foacutesforo y potasio) se estimoacute la descomposicioacuten de la materia orgaacutenica a partir de la relacioacuten carbono nitroacutegeno (CN) y se midioacute la incidencia solar producida por la poda de las plantaciones
La produccioacuten de biomasa y el contenido de nutrientes fueron superiores en el sistema AS y difieren significativamente del TR Por lo tanto es sistema AS es alternativo y recomendable debido a que adiciona importantes cantidades de biomasa y nutrientes a favor de la productividad y sostenibilidad de las plantaciones de cacao de la zona
Palabras clave biomasa nutrientes aacuterboles de sombra praacutectica de poda sistema agroforestal sucesional y sistema tradicional
264 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
1 Introduccioacuten
La regioacuten de Alto Beni presenta un potencial natural de produccioacuten alliacute la principal actividad es la agricultura y la comercializacioacuten de seis cultivos dominantes cacao ciacutetricos banano papaya cafeacute y arroz En el antildeo 1999 el Alto Beni produjo el 90 de la produccioacuten total de cacao en Bolivia (2400 t) por lo que se convirtioacute en la regioacuten productora de cacao del paiacutes Sin embargo las estadiacutesticas indican que alliacute se concentra un porcentaje considerable de la pobreza rural de Bolivia [8]
La mayoriacutea de los agricultores del Alto Beni provienen de regiones del altiplano de La Paz Oruro y Potosiacute fueron dirigidos a esta zona por el programa nacional de colonizacioacuten en 1960 El programa no contemploacute asistencia teacutecnica o tutoraje para los recieacuten asentados que al desconocer la vegetacioacuten natural del troacutepico instalaron bajo monocultivo arroz maiacutez y cacao un cultivo tropical de la zona De igual forma el Programa de implementaciones agroecoloacutegicas y forestales afirma que en la zona se desconoce del manejo de sistemas agroforestales tropicales y teacutecnicas adecuadas de produccioacuten [16]
Actualmente el manejo del cultivo es bastante deficiente gran mayoriacutea de los agricultores desconocen la forma adecuada de realizar praacutecticas de manejo como la poda por lo tanto esta praacutectica se realiza de forma incorrecta e irregular Por otro lado en la produccioacuten de cacao se siguen los requerimientos de una certificacioacuten orgaacutenica y no se usan fertilizantes quiacutemicos debido al elevado costo acceso entre otros En consecuencia el mantenimiento de la fertilidad del suelo y la produccioacuten del cultivo de cacao depende principalmente del ciclaje de biomasa y nutrientes que brinde el sistema de produccioacuten
Seguacuten Nair [13] el ciclaje de biomasa y nutrientes generado a partir de praacutecticas de manejo son la principal fuente de fertilizacioacuten y una forma eficiente de conservar la materia orgaacutenica del suelo en cultivos a los que no adhieren fertilizantes externos Por lo tanto la incorporacioacuten constante de biomasa en los sistemas de produccioacuten del Alto Beni podriacutea mejorar la productividad del suelo los rendimientos de la produccioacuten e indirectamente la calidad de vida de los agricultores
En base a lo citado con anterioridad se evaluoacute de forma comparativa el aporte de biomasa de poda en un sistema agroforestal sucesional (AS) y en un sistema tradicional (TR) de la zona
Inicialmente se realizoacute una caracterizacioacuten de la biomasa aeacuterea y una descripcioacuten preliminar del suelo en las plantaciones de estudio Se determinoacute la produccioacuten de biomasa (de poda) en peso seco (tha) y de eacutesta se analizaron tres nutrientes esenciales nitroacutegeno foacutesforo y potasio La metodologiacutea adoptada por el siguiente estudio permitioacute diferenciar el aporte generado por componente (foliar tallo tierno tallo lentildeoso y frutos secos)
Posteriormente se estimoacute la tasa de descomposicioacuten de biomasa a traveacutes de la relacioacuten CN y la incidencia de radiacioacuten solar que se proyecta en los cultivos al efectuar la praacutectica de poda a traveacutes de mediciones antes y despueacutes de realizar esta praacutectica
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2 Materiales y meacutetodos
Las plantaciones de cacao del sistema agroforestal sucesional son una asociacioacuten masiva de cultivos anuales y perennes con especies arboacutereas de diferentes haacutebitos de crecimiento usos o beneficios que buscan optimizar el uso de recursos y aumentar la productividad por unidad de terreno [10] Para instalar las parcelas se realizan praacutecticas de roza y tumba El manejo de la plantacioacuten consiste en deshierbes selectivos complementacioacuten de especies y refallos y la poda de especies para controlar la estratificacioacuten y sincronizacioacuten entre especies
Las plantaciones de cacao tradicionales de la zona son monocultivos (un cultivo principal) que se encuentran en asociacioacuten de especies frutales y maderables en su mayoriacutea de regeneracioacuten natural sin una distribucioacuten uniforme de plantacioacuten [14] En general las parcelas fueron instaladas con praacutecticas de roza tumba y quema El manejo en las plantaciones es bastante deficiente debido a la falta de conocimientos en praacutecticas de manejo y a falta de herramientas baacutesicas A raiacutez de esto las copas de los aacuterboles se cierran los cacaotales tienen poca sombra o mal distribuida se obstruye el crecimiento del cultivo el control de las enfermedades y el manejo de la cosecha [21] Seguacuten Loacutepez [10] este sistema de produccioacuten es intensivo y provoca la disminucioacuten paulatina de la fertilidad del suelo
La estimacioacuten de biomasa aeacuterea se realizoacute por el meacutetodo ldquoecuaciones matemaacuteticasrdquo seguacuten la ecuacioacuten y densidad baacutesica correspondiente a cada especie [18] [3] Para esto se midieron variables como la altura total (Ht) diaacutemetro a la altura del pecho (Dap) diaacutemetro a la altura del tocoacuten (Dat) tanto para el cacao como para las especies del dosel de sombra (maderables frutales y de servicio)
Tabla Tabla Tabla Tabla 1111 Ecuaciones matemaacuteticas para la estimacioacuten de biomasa aeacuterea
Paraacutemetros N Ecuacioacuten
A b c
1 LogBt = a + b LogDat30 -1625 2626
2 LogBt = a + bLogDap -1110 2640
3 LogBt = a + bLogDap -1270 2200
4 Bt = a + b dap+ c Dap2 21300 -6950 0740
5 Bt = (exp (a+bDap2))c 0760 000015 1000
6 Bt = a + bht + cht2 24560 4920 1020
7 Bt = e ^ ( a + b ln (Dap2 ht δ) -2409 0952
Bt= Biomasa total Dat= Diaacutemetro a la altura del tocoacuten Dap= Diaacutemetro a la altura del pecho ht= Altura total y δ=Densidad baacutesica
Fuente Ecuacioacuten 1 2 3 4 5 y 6 [18] 7 [3]
266 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La ecuacioacuten nuacutemero uno fue determinada para los aacuterboles de cacao la nuacutemero dos se utiliza para todas las especies frutales (naranja toronja mandarina mango entre otros) La ecuacioacuten nuacutemero tres fue ajustada para maderables joacutevenes o pequentildeos con altura total y diaacutemetro a la altura del pecho establecido entre Ht ge 15m y Dap lt 10cm La ecuacioacuten nuacutemero cuatro fue desarrollada para determinadas especies del troacutepico huacutemedo y la nuacutemero cinco para especies remanentes del bosque natural con diaacutemetro a la altura del pecho entre 60 y 105 cm En palmas como la chima (Bactris gassipaes) se utilizoacute la ecuacioacuten seis dicha ecuacioacuten se puede utilizar para todas las palmas que tengan una arquitectura similar Finalmente la ecuacioacuten nuacutemero siete estima la biomasa aeacuterea total de los aacuterboles maderables con diaacutemetro a la altura del pecho mayor a 10 cm (Dap gt 10cm) y para el uso de esta foacutermula se utilizoacute la densidad baacutesica de madera que variacutea en funcioacuten a la especie
El muestreo de suelos se realizoacute empleando el ldquomuestreo al azar estratificadordquo [7] el cual se basoacute en 8 sub muestreos a tres profundidades diferentes profundidad S1= 0 - 10 cm profundidad S2 = 10 ndash 30 cm y profundidad S3 =30 - 60 cm para el muestreo de especies frutales y especies forestales de acuerdo a Buduba (2004 cit por Gruberg [6])
Los anaacutelisis de las muestras de suelo se realizaron en el Laboratorio de Calidad Ambiental de la Universidad Mayor de San Andreacutes (UMSA) Alliacute se analizaron los paraacutemetros fiacutesicos y quiacutemicos seguacuten el meacutetodo y liacutemite de determinacioacuten utilizados por el laboratorio
Tabla Tabla Tabla Tabla 2222 Meacutetodos del anaacutelisis de las muestras de suelo
Paraacutemetro Liacutemite de determinacioacuten
Meacutetodo
Textura
Arena 25
Limo 11 Fiacutesico
Arcilla 110
Hidroacutemetro (Bouyoucos)
pH 1 -14 Potenciometriacutea
Conductividad eleacutectrica mS cm -1 1 Conductivimetriacutea
Materia orgaacutenica 006 Walkley-Black
Carbono orgaacutenico 01 Walkley-Black
Nitroacutegeno total 00014 Kjeldahl modificado
Foacutesforo disponible Pd mg kg -1 15 Olsen modificado
Quiacutemico
Potasio intercambiable cmol kg -1 00053 Flamometriacutea
La cuantificacioacuten de biomasa en peso seco (tha) se obtuvo a traveacutes de la
metodologiacutea y la formula que plantea el grupo de Schlegel et al [19] en el manual de procesamiento para inventarios de carbono en ecosistemas forestales Pero ademaacutes la biomasa (de poda) fue separada seguacuten el modelo de ciclaje de nutrientes de Accardi [1]
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este modelo considera cinco componentes para la separacioacuten de biomasa para el estudio se consideroacute solo cuatro excluyendo al componente radicular
Tabla Tabla Tabla Tabla 3333 Componentes de estudio en la biomasa de poda
Componente Denotacioacuten Descripcioacuten
Foliar A Hojas y ramas (diaacutemetro le 2cm)
Tallo tierno B Ramas (diaacutemetro 2cm lt x le 5 cm)
Tallo lentildeoso C Ramas o fustes (diaacutemetro gt 5 cm)
Frutos D Frutos secos
Para optimizar el procedimiento metodoloacutegico en campo se determinaron seis sub parcelas de 64 m2 por plantacioacuten (unidad experimental) para esto se utilizoacute la foacutermula del muestreo aleatorio simple para un tamantildeo de muestras finitas y un rango de confiabilidad del 95 Asiacute tambieacuten se decidioacute formar un grupo de podadores para brindar a los agricultores la misma posibilidad de realizar la poda y para reducir la variabilidad que existe en la forma de podar entre una persona y otra
Las muestras de biomasa en peso seco fueron llevadas al Laboratorio de Calidad Ambiental para la determinacioacuten del contenido total de nutrientes (tabla 4)
Tabla Tabla Tabla Tabla 4444 Meacutetodos empleados para el anaacutelisis de nutrientes
Paraacutemetro Liacutemite de
determinacioacuten Meacutetodo
Nitroacutegeno total 0003 Kjeldahl modificado
Foacutesforo total mg kg -1 040
Potasio total mg kg -1 800
Digestioacuten horno microondas - Lectura en espectofotoacutemetro de absorcioacuten atoacutemica
El porcentaje de sombra de los cacaotales fue medido utilizando un densioacutemetro oacuteptico de placa convexa el cual mide el porcentaje de opacidad dentro de cada parcela es decir el porcentaje de espacios ldquoopacosrdquo que interfieren en el paso de la luz solar [20]
Entre las variables de estudio soacutelo la biomasa obtenida en la poda (tha) fue evaluada seguacuten el modelo estadiacutestico factorial (2 x 3) con tres repeticiones donde el sistema tradicional (TR) y el sistema agroforestal sucesional (AS) constituyeron el factor A y las edades de las plantaciones constituyeron el factor B [4] Seguidamente se realizoacute un anaacutelisis de varianza (ANVA) y pruebas de significancia seguacuten Fisher (F) utilizando el programa estadiacutestico SAS bajo un rango de significacioacuten del 1 (P 001)
268 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
3 Resultados
La estimacioacuten de biomasa aeacuterea total se presenta en la siguiente tabla
Tabla Tabla Tabla Tabla 5555 Biomasa aeacuterea de plantaciones de cacao bajo dos sistemas de
produccioacuten
Biomasa aeacuterea Ndeg de
Parcela Sistema de produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Cacao
Aacuterboles del dosel de sombra
Total
- antildeos - ------------------------ tha -----------------------
1 TR 3429 33257 36686
2 AS 5
2058 83669 85727
3 TR 6417 37190 43607
4 AS 7
5536 101440 106976
5 TR 16914 2106 19020
6 AS 12
15813 66400 82231
La biomasa aeacuterea total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 572 592 y 768 para las edades de plantacioacuten de 5 7 y 12 antildeos respectivamente como se observa en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 1111 Biomasa aeacuterea total de plantaciones de cacao en dos sistemas de
produccioacuten
La biomasa aeacuterea fue mayor en el sistema AS debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual incluye la presencia de un gran nuacutemero de individuos por unidad de superficie De acuerdo con Nair [13] el efecto combinado de la seleccioacuten de especies y
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el manejo de los sistemas agroforestales dan por resultado mayor iacutendice de produccioacuten de biomasa primaria neta de un ecosistema
La biomasa aeacuterea del cacao fue mayor en el sistema TR (tabla 5) debido a que el desarrollo de la arquitectura de los aacuterboles de cacao difieren de un sistema a otro Los aacuterboles de cacao en el sistema AS tienden a crecer de forma esbelta y vertical debido a que se encuentran en crecimiento conjunto con otras especies y compiten entre ellas por espacio y por luz en cambio los aacuterboles de cacao del sistema TR desarrollan de forma frondosa y horizontal aumentando claramente su volumen de aacuterea basal
Por el contrario la biomasa aeacuterea de las especies del dosel de sombra fue mayor en el sistema AS (tabla 5) porque si bien el sistema TR es asociado con maacutes de una especie con el fin de obtener ingresos econoacutemicos a corto plazo (frutales) y a largo plazo (maderables) estos sistemas no siguen un disentildeo uniforme de plantacioacuten Mientras que el sistema AS se ha establecido bajo un disentildeo de plantacioacuten donde el cultivo principal es sembrado en asociacioacuten con otras especies con el fin de optimizar servicios (lentildea madera frutos fijacioacuten de nutrientes sombra etc) y aumentar la produccioacuten por unidad de terreno
El estudio de suelos mostroacute un pH que varioacute entre 55 a 75 valores que corresponden a suelos ligeramente aacutecidos neutros y ligeramente alcalinos Estos valores se encuentran dentro de los niveles de pH recomendables para el cultivo de cacao seguacuten Mejiacutea y Arguello [11] puesto que solo valores extremos de pH influyen en la disponibilidad de nutrientes actividad microbial y solubilidad de minerales del suelo
La CE de los suelos analizados se encontroacute en la clasificacioacuten de suelos no salinos (0 - 098 dSm) Por lo tanto son suelos favorables para el crecimiento de todos los cultivos ya que a niveles altos de iones disueltos en el suelo aumenta el potencial osmoacutetico y a la vez la succioacuten del agua del suelo por lo que los cultivos deben utilizar mayor energiacutea para poder absorber el agua y los nutrientes disueltos en ella [7]
Los cultivos del sistema AS presentaron porcentajes de MO moderados mientras que el sistema TR presento porcentajes que variaron entre moderados a altos Sin embargo por la naturaleza del estudio no se tomaron repeticiones para cada edad de cultivo por lo tanto los resultados de suelo encontrados no pueden generalizarse para ambos sistemas de produccioacuten de la regioacuten Por otro lado un estudio anterior realizado en Alto Beni por Gruberg [6] menciona que los sistemas AS fueron instalados en parcelas con suelos degradados por la naturaleza experimental del sistema y por lo tanto los suelos siguen un proceso de recuperacioacuten
Con respecto a los nutrientes del suelo el sistema TR obtuvo resultados de N total y K intercambiable que variaron entre moderados a altos y el sistema AS resultados entre bajos a moderados en los resultados de P disponible los niveles fueron muy bajos tanto para el sistema TR como en el sistema AS Los niveles de N total y K intercambiable posiblemente se pueden relacionar con los resultados de MO hallados anteriormente Con respecto al P disponible se conoce que la concentracioacuten de este elemento es baja principalmente en los troacutepicos [17]
270 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
En cuanto a las variables de estudio el anaacutelisis de varianza correspondiente a la biomasa de poda total mostroacute diferencias significativas entre sistemas Se obtuvo 676 tha para el sistema AS y 445 tha para el sistema TR siendo mayor el sistema AS en 3417 como se puede ver en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 2222 Produccioacuten de biomasa de poda total en dos sistemas de
produccioacuten
En el sistema TR la biomasa de poda se debioacute principalmente al aporte del cultivo de cacao y como se observoacute en la estimacioacuten de biomasa aeacuterea este sistema acumula grandes cantidades de biomasa en el cultivo de cacao Sin embargo la produccioacuten de biomasa fue mayor en el sistema AS debido a la densidad y composicioacuten de especies del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies arboacutereas (maderables frutales y de servicio) Seguacuten Nair [13] la produccioacuten de biomasa da por resultado altos niveles de materia orgaacutenica y nutrientes disponibles para el suelo que inciden en los rendimientos de la produccioacuten
De igual forma existe diferencia significativa entre la biomasa de poda a diferentes edades de la plantacioacuten esta variable es directamente proporcional a la edad (figura 3)
Figura Figura Figura Figura 3333 Produccioacuten de biomasa por edades de plantacioacuten
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Se encontroacute mayor biomasa a mayor edad de plantacioacuten porque la planta adquiriere mayor volumen a medida que la edad aumenta La variacioacuten es notoria en las edades de plantacioacuten evaluadas sin embargo esta variacioacuten iraacute disminuyendo a medida que la comunidad vegetal desarrolle hasta acumular la energiacutea o biomasa maacutexima a partir de la cual se mantendraacute en constante
El anaacutelisis entre sistemas de produccioacuten seguacuten la edad de plantacioacuten (figura 4) indica que los promedios de los sistemas de produccioacuten con diferente letra son significativamente diferentes dentro de cada edad de plantacioacuten
Figura Figura Figura Figura 4444 Produccioacuten de biomasa en el sistema TR y en el AS seguacuten la edad de
plantacioacuten
El aporte del sistema AS fue mayor en 447 460 y 202 para los cultivos de 5 7 y 12 antildeos correspondientemente porque eacuteste fue un aporte conjunto del cacao y de los aacuterboles del dosel de sombra En estudios similares Alpizar et al (1983) obtuvieron 65 tha antildeo para cacaoErythina 58 tha antildeo para cacaoCordia y 84 tha antildeo para cacaosombra mezclada
La biomasa de poda por componentes determinoacute la influencia dentro del ciclaje de nutrientes en ambos sistemas evaluados (figura 5) Como se puede observar el aporte de biomasa del componente foliar A en las tres edades de plantacioacuten es mayor al 60 tanto para el sistema TR como para el sistema AS lo que es muy comuacuten en estudios con plantaciones joacutevenes Por ejemplo en un estudio realizado en tres tipos de sistemas de cultivo de cacao se encontroacute un aporte de biomasa foliar mayor al 50 por la edad joven de las plantaciones [9]
272 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
Plantacioacuten de 5 antildeos de edad
Plantacioacuten de 7 antildeos de edad
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Plantacioacuten de 12 antildeos de edad
Figura Figura Figura Figura 5555 Produccioacuten de biomasa por componente para el sistema TR y el
sistema AS en plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad
El resultado de los anaacutelisis de nutrientes de la biomasa se observa en la tabla 6
Tabla Tabla Tabla Tabla 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda de
plantaciones con cacao
Nutrientes Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Nitroacutegeno Foacutesforo Potasio
Total
-- antildeos -- ------------------------------ kgha --------------------------------
1 TR 3568 002 2234 5804 2 AS
5 7696 004 3680 11381
3 TR 7105 005 3513 10623 4 AS
7 14883 010 12798 27691
5 TR 10100 006 8279 18384 6 AS
12 15600 011 7770 23381
274 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La concentracioacuten de nitroacutegeno fue mayor en el sistema AS en 536 526 y 353 para las edades de 5 7 y 12 antildeos respectivamente
El N fue mayor en el sistema AS porque eacuteste cuenta con mayor diversidad de especies que acumulan nutrientes de forma selectiva por ejemplo especies reconocidas por su capacidad de fijar nitroacutegeno presentan mayor contenido de este elemento en su componente foliar como la Inga edulis Erythrina poeppigiana y Gliricidia sepium (Palm 1995 cit por [22]) El N obtenido en el sistema AS representa el 17 34 y 35 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos en relacioacuten al nitroacutegeno ideal que necesita un cultivo de cacao en produccioacuten (438 kgha) [11]
La concentracioacuten de P fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 51 para las edades de plantacioacuten de 5 y 7 antildeos y 46 para la plantacioacuten de 12 antildeos
El contenido de P fue bastante bajo en ambos sistemas de produccioacuten y en comparacioacuten con otros estudios similares Eacuteste no cubrioacute la cantidad de P que se necesita para un cultivo de cacao en produccioacuten (48 kgha) [11]
La concentracioacuten de potasio fue mayor en el sistema AS en 393 y 726 para las plantaciones de 5 y 7 antildeos sin embargo la plantacioacuten de 12 antildeos fue similar pero superior en el sistema TR en 62
La concentracioacuten de este nutriente fue mayor en el sistema AS por la composicioacuten diversificada de especies que se encuentran en el sistema por ejemplo se encontroacute especies como la Gliricidia sepium Leucaena leucocephala y palmas como la Bactris gassipaes que son reconocidas porque acumulan altas cantidades de potasio [5] Se puede observar que en el sistema AS el potasio disminuye notoriamente en la plantacioacuten de 12 antildeos lo que posiblemente se debe a que dicha plantacioacuten obtuvo la menor cantidad del componente frutos secos por el contrario la plantacioacuten de 12 antildeos del sistema TR obtuvo la mayor cantidad del componente frutos secos en relacioacuten a los demaacutes cultivos (tabla 6)
Finalmente el contenido de nutrientes total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 49 616 y 214 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad como se puede ver en la siguiente figura
Se observoacute un mayor aporte de nutrientes en el sistema AS comparado con el sistema TR Los resultados pueden influenciar directamente en el rendimiento del cultivo ya que este se debe a la extraccioacuten e interaccioacuten de elementos nutritivos que se encuentran disponibles en el suelo [5] Por otro lado la concentracioacuten de foacutesforo fue bastante baja en ambos sistemas de produccioacuten coincidiendo con el foacutesforo disponible encontrado anteriormente en el estudio del suelo en base a estos resultados se puede afirmar que el foacutesforo es un elemento limitante por la escasez que presenta en el ciclaje de nutrientes en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Rodriacuteguez [17] el foacutesforo puede limitar el desarrollo y productividad de las plantas a pesar de suficiente cantidad de los demaacutes elementos esenciales por la ldquoley del miacutenimordquo
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Figura Figura Figura Figura 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda en
plantaciones con cacao
En la estimacioacuten de la descomposicioacuten de biomasa por la relacioacuten CN se encontroacute lo presentado en la Tabla 7
Tabla Tabla Tabla Tabla 7777 Relacioacuten CarbonoNitroacutegeno en sistemas de produccioacuten de cacao
Relacioacuten CN Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Foliar
(A) Tallo tierno
(B) Tallo lentildeoso
(C) Frutos
secos (D)
-- antildeos -- -------------------------------------- -----------------------------------
1 TR 2639 8051 10918 3335
2 AS 5
2224 5115 10419 3335
3 TR 2836 6517 9871 3770
4 AS 7
2175 9601 10230 2639
5 TR 3003 6619 9601 3770
6 AS 12
2610 11359 9601 3372
El componente foliar (A) varioacute entre 20 y 30 y el componente frutos secos (D) entre 26 a 38 en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Brady y Weil [2] estas relaciones son frecuentes en regiones huacutemedas por lo tanto la tasa de descomposicioacuten en ambos componentes orgaacutenicos dado por la concentracioacuten de nitroacutegeno permite que la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes se encuentren en equilibrio
En cuanto a los componentes tallo tierno (B) y lentildeoso (C) la relacioacuten CN se encontroacute por encima de 50 en ambos sistemas de produccioacuten dentro del rango de inmovilizacioacuten de nutrientes por lo tanto la velocidad de descomposicioacuten de estos residuos es baja [5] En estos componentes la concentracioacuten de nitroacutegeno es baja y maacutes
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
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resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
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264 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
1 Introduccioacuten
La regioacuten de Alto Beni presenta un potencial natural de produccioacuten alliacute la principal actividad es la agricultura y la comercializacioacuten de seis cultivos dominantes cacao ciacutetricos banano papaya cafeacute y arroz En el antildeo 1999 el Alto Beni produjo el 90 de la produccioacuten total de cacao en Bolivia (2400 t) por lo que se convirtioacute en la regioacuten productora de cacao del paiacutes Sin embargo las estadiacutesticas indican que alliacute se concentra un porcentaje considerable de la pobreza rural de Bolivia [8]
La mayoriacutea de los agricultores del Alto Beni provienen de regiones del altiplano de La Paz Oruro y Potosiacute fueron dirigidos a esta zona por el programa nacional de colonizacioacuten en 1960 El programa no contemploacute asistencia teacutecnica o tutoraje para los recieacuten asentados que al desconocer la vegetacioacuten natural del troacutepico instalaron bajo monocultivo arroz maiacutez y cacao un cultivo tropical de la zona De igual forma el Programa de implementaciones agroecoloacutegicas y forestales afirma que en la zona se desconoce del manejo de sistemas agroforestales tropicales y teacutecnicas adecuadas de produccioacuten [16]
Actualmente el manejo del cultivo es bastante deficiente gran mayoriacutea de los agricultores desconocen la forma adecuada de realizar praacutecticas de manejo como la poda por lo tanto esta praacutectica se realiza de forma incorrecta e irregular Por otro lado en la produccioacuten de cacao se siguen los requerimientos de una certificacioacuten orgaacutenica y no se usan fertilizantes quiacutemicos debido al elevado costo acceso entre otros En consecuencia el mantenimiento de la fertilidad del suelo y la produccioacuten del cultivo de cacao depende principalmente del ciclaje de biomasa y nutrientes que brinde el sistema de produccioacuten
Seguacuten Nair [13] el ciclaje de biomasa y nutrientes generado a partir de praacutecticas de manejo son la principal fuente de fertilizacioacuten y una forma eficiente de conservar la materia orgaacutenica del suelo en cultivos a los que no adhieren fertilizantes externos Por lo tanto la incorporacioacuten constante de biomasa en los sistemas de produccioacuten del Alto Beni podriacutea mejorar la productividad del suelo los rendimientos de la produccioacuten e indirectamente la calidad de vida de los agricultores
En base a lo citado con anterioridad se evaluoacute de forma comparativa el aporte de biomasa de poda en un sistema agroforestal sucesional (AS) y en un sistema tradicional (TR) de la zona
Inicialmente se realizoacute una caracterizacioacuten de la biomasa aeacuterea y una descripcioacuten preliminar del suelo en las plantaciones de estudio Se determinoacute la produccioacuten de biomasa (de poda) en peso seco (tha) y de eacutesta se analizaron tres nutrientes esenciales nitroacutegeno foacutesforo y potasio La metodologiacutea adoptada por el siguiente estudio permitioacute diferenciar el aporte generado por componente (foliar tallo tierno tallo lentildeoso y frutos secos)
Posteriormente se estimoacute la tasa de descomposicioacuten de biomasa a traveacutes de la relacioacuten CN y la incidencia de radiacioacuten solar que se proyecta en los cultivos al efectuar la praacutectica de poda a traveacutes de mediciones antes y despueacutes de realizar esta praacutectica
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2 Materiales y meacutetodos
Las plantaciones de cacao del sistema agroforestal sucesional son una asociacioacuten masiva de cultivos anuales y perennes con especies arboacutereas de diferentes haacutebitos de crecimiento usos o beneficios que buscan optimizar el uso de recursos y aumentar la productividad por unidad de terreno [10] Para instalar las parcelas se realizan praacutecticas de roza y tumba El manejo de la plantacioacuten consiste en deshierbes selectivos complementacioacuten de especies y refallos y la poda de especies para controlar la estratificacioacuten y sincronizacioacuten entre especies
Las plantaciones de cacao tradicionales de la zona son monocultivos (un cultivo principal) que se encuentran en asociacioacuten de especies frutales y maderables en su mayoriacutea de regeneracioacuten natural sin una distribucioacuten uniforme de plantacioacuten [14] En general las parcelas fueron instaladas con praacutecticas de roza tumba y quema El manejo en las plantaciones es bastante deficiente debido a la falta de conocimientos en praacutecticas de manejo y a falta de herramientas baacutesicas A raiacutez de esto las copas de los aacuterboles se cierran los cacaotales tienen poca sombra o mal distribuida se obstruye el crecimiento del cultivo el control de las enfermedades y el manejo de la cosecha [21] Seguacuten Loacutepez [10] este sistema de produccioacuten es intensivo y provoca la disminucioacuten paulatina de la fertilidad del suelo
La estimacioacuten de biomasa aeacuterea se realizoacute por el meacutetodo ldquoecuaciones matemaacuteticasrdquo seguacuten la ecuacioacuten y densidad baacutesica correspondiente a cada especie [18] [3] Para esto se midieron variables como la altura total (Ht) diaacutemetro a la altura del pecho (Dap) diaacutemetro a la altura del tocoacuten (Dat) tanto para el cacao como para las especies del dosel de sombra (maderables frutales y de servicio)
Tabla Tabla Tabla Tabla 1111 Ecuaciones matemaacuteticas para la estimacioacuten de biomasa aeacuterea
Paraacutemetros N Ecuacioacuten
A b c
1 LogBt = a + b LogDat30 -1625 2626
2 LogBt = a + bLogDap -1110 2640
3 LogBt = a + bLogDap -1270 2200
4 Bt = a + b dap+ c Dap2 21300 -6950 0740
5 Bt = (exp (a+bDap2))c 0760 000015 1000
6 Bt = a + bht + cht2 24560 4920 1020
7 Bt = e ^ ( a + b ln (Dap2 ht δ) -2409 0952
Bt= Biomasa total Dat= Diaacutemetro a la altura del tocoacuten Dap= Diaacutemetro a la altura del pecho ht= Altura total y δ=Densidad baacutesica
Fuente Ecuacioacuten 1 2 3 4 5 y 6 [18] 7 [3]
266 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La ecuacioacuten nuacutemero uno fue determinada para los aacuterboles de cacao la nuacutemero dos se utiliza para todas las especies frutales (naranja toronja mandarina mango entre otros) La ecuacioacuten nuacutemero tres fue ajustada para maderables joacutevenes o pequentildeos con altura total y diaacutemetro a la altura del pecho establecido entre Ht ge 15m y Dap lt 10cm La ecuacioacuten nuacutemero cuatro fue desarrollada para determinadas especies del troacutepico huacutemedo y la nuacutemero cinco para especies remanentes del bosque natural con diaacutemetro a la altura del pecho entre 60 y 105 cm En palmas como la chima (Bactris gassipaes) se utilizoacute la ecuacioacuten seis dicha ecuacioacuten se puede utilizar para todas las palmas que tengan una arquitectura similar Finalmente la ecuacioacuten nuacutemero siete estima la biomasa aeacuterea total de los aacuterboles maderables con diaacutemetro a la altura del pecho mayor a 10 cm (Dap gt 10cm) y para el uso de esta foacutermula se utilizoacute la densidad baacutesica de madera que variacutea en funcioacuten a la especie
El muestreo de suelos se realizoacute empleando el ldquomuestreo al azar estratificadordquo [7] el cual se basoacute en 8 sub muestreos a tres profundidades diferentes profundidad S1= 0 - 10 cm profundidad S2 = 10 ndash 30 cm y profundidad S3 =30 - 60 cm para el muestreo de especies frutales y especies forestales de acuerdo a Buduba (2004 cit por Gruberg [6])
Los anaacutelisis de las muestras de suelo se realizaron en el Laboratorio de Calidad Ambiental de la Universidad Mayor de San Andreacutes (UMSA) Alliacute se analizaron los paraacutemetros fiacutesicos y quiacutemicos seguacuten el meacutetodo y liacutemite de determinacioacuten utilizados por el laboratorio
Tabla Tabla Tabla Tabla 2222 Meacutetodos del anaacutelisis de las muestras de suelo
Paraacutemetro Liacutemite de determinacioacuten
Meacutetodo
Textura
Arena 25
Limo 11 Fiacutesico
Arcilla 110
Hidroacutemetro (Bouyoucos)
pH 1 -14 Potenciometriacutea
Conductividad eleacutectrica mS cm -1 1 Conductivimetriacutea
Materia orgaacutenica 006 Walkley-Black
Carbono orgaacutenico 01 Walkley-Black
Nitroacutegeno total 00014 Kjeldahl modificado
Foacutesforo disponible Pd mg kg -1 15 Olsen modificado
Quiacutemico
Potasio intercambiable cmol kg -1 00053 Flamometriacutea
La cuantificacioacuten de biomasa en peso seco (tha) se obtuvo a traveacutes de la
metodologiacutea y la formula que plantea el grupo de Schlegel et al [19] en el manual de procesamiento para inventarios de carbono en ecosistemas forestales Pero ademaacutes la biomasa (de poda) fue separada seguacuten el modelo de ciclaje de nutrientes de Accardi [1]
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este modelo considera cinco componentes para la separacioacuten de biomasa para el estudio se consideroacute solo cuatro excluyendo al componente radicular
Tabla Tabla Tabla Tabla 3333 Componentes de estudio en la biomasa de poda
Componente Denotacioacuten Descripcioacuten
Foliar A Hojas y ramas (diaacutemetro le 2cm)
Tallo tierno B Ramas (diaacutemetro 2cm lt x le 5 cm)
Tallo lentildeoso C Ramas o fustes (diaacutemetro gt 5 cm)
Frutos D Frutos secos
Para optimizar el procedimiento metodoloacutegico en campo se determinaron seis sub parcelas de 64 m2 por plantacioacuten (unidad experimental) para esto se utilizoacute la foacutermula del muestreo aleatorio simple para un tamantildeo de muestras finitas y un rango de confiabilidad del 95 Asiacute tambieacuten se decidioacute formar un grupo de podadores para brindar a los agricultores la misma posibilidad de realizar la poda y para reducir la variabilidad que existe en la forma de podar entre una persona y otra
Las muestras de biomasa en peso seco fueron llevadas al Laboratorio de Calidad Ambiental para la determinacioacuten del contenido total de nutrientes (tabla 4)
Tabla Tabla Tabla Tabla 4444 Meacutetodos empleados para el anaacutelisis de nutrientes
Paraacutemetro Liacutemite de
determinacioacuten Meacutetodo
Nitroacutegeno total 0003 Kjeldahl modificado
Foacutesforo total mg kg -1 040
Potasio total mg kg -1 800
Digestioacuten horno microondas - Lectura en espectofotoacutemetro de absorcioacuten atoacutemica
El porcentaje de sombra de los cacaotales fue medido utilizando un densioacutemetro oacuteptico de placa convexa el cual mide el porcentaje de opacidad dentro de cada parcela es decir el porcentaje de espacios ldquoopacosrdquo que interfieren en el paso de la luz solar [20]
Entre las variables de estudio soacutelo la biomasa obtenida en la poda (tha) fue evaluada seguacuten el modelo estadiacutestico factorial (2 x 3) con tres repeticiones donde el sistema tradicional (TR) y el sistema agroforestal sucesional (AS) constituyeron el factor A y las edades de las plantaciones constituyeron el factor B [4] Seguidamente se realizoacute un anaacutelisis de varianza (ANVA) y pruebas de significancia seguacuten Fisher (F) utilizando el programa estadiacutestico SAS bajo un rango de significacioacuten del 1 (P 001)
268 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
3 Resultados
La estimacioacuten de biomasa aeacuterea total se presenta en la siguiente tabla
Tabla Tabla Tabla Tabla 5555 Biomasa aeacuterea de plantaciones de cacao bajo dos sistemas de
produccioacuten
Biomasa aeacuterea Ndeg de
Parcela Sistema de produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Cacao
Aacuterboles del dosel de sombra
Total
- antildeos - ------------------------ tha -----------------------
1 TR 3429 33257 36686
2 AS 5
2058 83669 85727
3 TR 6417 37190 43607
4 AS 7
5536 101440 106976
5 TR 16914 2106 19020
6 AS 12
15813 66400 82231
La biomasa aeacuterea total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 572 592 y 768 para las edades de plantacioacuten de 5 7 y 12 antildeos respectivamente como se observa en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 1111 Biomasa aeacuterea total de plantaciones de cacao en dos sistemas de
produccioacuten
La biomasa aeacuterea fue mayor en el sistema AS debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual incluye la presencia de un gran nuacutemero de individuos por unidad de superficie De acuerdo con Nair [13] el efecto combinado de la seleccioacuten de especies y
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el manejo de los sistemas agroforestales dan por resultado mayor iacutendice de produccioacuten de biomasa primaria neta de un ecosistema
La biomasa aeacuterea del cacao fue mayor en el sistema TR (tabla 5) debido a que el desarrollo de la arquitectura de los aacuterboles de cacao difieren de un sistema a otro Los aacuterboles de cacao en el sistema AS tienden a crecer de forma esbelta y vertical debido a que se encuentran en crecimiento conjunto con otras especies y compiten entre ellas por espacio y por luz en cambio los aacuterboles de cacao del sistema TR desarrollan de forma frondosa y horizontal aumentando claramente su volumen de aacuterea basal
Por el contrario la biomasa aeacuterea de las especies del dosel de sombra fue mayor en el sistema AS (tabla 5) porque si bien el sistema TR es asociado con maacutes de una especie con el fin de obtener ingresos econoacutemicos a corto plazo (frutales) y a largo plazo (maderables) estos sistemas no siguen un disentildeo uniforme de plantacioacuten Mientras que el sistema AS se ha establecido bajo un disentildeo de plantacioacuten donde el cultivo principal es sembrado en asociacioacuten con otras especies con el fin de optimizar servicios (lentildea madera frutos fijacioacuten de nutrientes sombra etc) y aumentar la produccioacuten por unidad de terreno
El estudio de suelos mostroacute un pH que varioacute entre 55 a 75 valores que corresponden a suelos ligeramente aacutecidos neutros y ligeramente alcalinos Estos valores se encuentran dentro de los niveles de pH recomendables para el cultivo de cacao seguacuten Mejiacutea y Arguello [11] puesto que solo valores extremos de pH influyen en la disponibilidad de nutrientes actividad microbial y solubilidad de minerales del suelo
La CE de los suelos analizados se encontroacute en la clasificacioacuten de suelos no salinos (0 - 098 dSm) Por lo tanto son suelos favorables para el crecimiento de todos los cultivos ya que a niveles altos de iones disueltos en el suelo aumenta el potencial osmoacutetico y a la vez la succioacuten del agua del suelo por lo que los cultivos deben utilizar mayor energiacutea para poder absorber el agua y los nutrientes disueltos en ella [7]
Los cultivos del sistema AS presentaron porcentajes de MO moderados mientras que el sistema TR presento porcentajes que variaron entre moderados a altos Sin embargo por la naturaleza del estudio no se tomaron repeticiones para cada edad de cultivo por lo tanto los resultados de suelo encontrados no pueden generalizarse para ambos sistemas de produccioacuten de la regioacuten Por otro lado un estudio anterior realizado en Alto Beni por Gruberg [6] menciona que los sistemas AS fueron instalados en parcelas con suelos degradados por la naturaleza experimental del sistema y por lo tanto los suelos siguen un proceso de recuperacioacuten
Con respecto a los nutrientes del suelo el sistema TR obtuvo resultados de N total y K intercambiable que variaron entre moderados a altos y el sistema AS resultados entre bajos a moderados en los resultados de P disponible los niveles fueron muy bajos tanto para el sistema TR como en el sistema AS Los niveles de N total y K intercambiable posiblemente se pueden relacionar con los resultados de MO hallados anteriormente Con respecto al P disponible se conoce que la concentracioacuten de este elemento es baja principalmente en los troacutepicos [17]
270 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
En cuanto a las variables de estudio el anaacutelisis de varianza correspondiente a la biomasa de poda total mostroacute diferencias significativas entre sistemas Se obtuvo 676 tha para el sistema AS y 445 tha para el sistema TR siendo mayor el sistema AS en 3417 como se puede ver en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 2222 Produccioacuten de biomasa de poda total en dos sistemas de
produccioacuten
En el sistema TR la biomasa de poda se debioacute principalmente al aporte del cultivo de cacao y como se observoacute en la estimacioacuten de biomasa aeacuterea este sistema acumula grandes cantidades de biomasa en el cultivo de cacao Sin embargo la produccioacuten de biomasa fue mayor en el sistema AS debido a la densidad y composicioacuten de especies del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies arboacutereas (maderables frutales y de servicio) Seguacuten Nair [13] la produccioacuten de biomasa da por resultado altos niveles de materia orgaacutenica y nutrientes disponibles para el suelo que inciden en los rendimientos de la produccioacuten
De igual forma existe diferencia significativa entre la biomasa de poda a diferentes edades de la plantacioacuten esta variable es directamente proporcional a la edad (figura 3)
Figura Figura Figura Figura 3333 Produccioacuten de biomasa por edades de plantacioacuten
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Se encontroacute mayor biomasa a mayor edad de plantacioacuten porque la planta adquiriere mayor volumen a medida que la edad aumenta La variacioacuten es notoria en las edades de plantacioacuten evaluadas sin embargo esta variacioacuten iraacute disminuyendo a medida que la comunidad vegetal desarrolle hasta acumular la energiacutea o biomasa maacutexima a partir de la cual se mantendraacute en constante
El anaacutelisis entre sistemas de produccioacuten seguacuten la edad de plantacioacuten (figura 4) indica que los promedios de los sistemas de produccioacuten con diferente letra son significativamente diferentes dentro de cada edad de plantacioacuten
Figura Figura Figura Figura 4444 Produccioacuten de biomasa en el sistema TR y en el AS seguacuten la edad de
plantacioacuten
El aporte del sistema AS fue mayor en 447 460 y 202 para los cultivos de 5 7 y 12 antildeos correspondientemente porque eacuteste fue un aporte conjunto del cacao y de los aacuterboles del dosel de sombra En estudios similares Alpizar et al (1983) obtuvieron 65 tha antildeo para cacaoErythina 58 tha antildeo para cacaoCordia y 84 tha antildeo para cacaosombra mezclada
La biomasa de poda por componentes determinoacute la influencia dentro del ciclaje de nutrientes en ambos sistemas evaluados (figura 5) Como se puede observar el aporte de biomasa del componente foliar A en las tres edades de plantacioacuten es mayor al 60 tanto para el sistema TR como para el sistema AS lo que es muy comuacuten en estudios con plantaciones joacutevenes Por ejemplo en un estudio realizado en tres tipos de sistemas de cultivo de cacao se encontroacute un aporte de biomasa foliar mayor al 50 por la edad joven de las plantaciones [9]
272 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
Plantacioacuten de 5 antildeos de edad
Plantacioacuten de 7 antildeos de edad
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 273
Plantacioacuten de 12 antildeos de edad
Figura Figura Figura Figura 5555 Produccioacuten de biomasa por componente para el sistema TR y el
sistema AS en plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad
El resultado de los anaacutelisis de nutrientes de la biomasa se observa en la tabla 6
Tabla Tabla Tabla Tabla 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda de
plantaciones con cacao
Nutrientes Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Nitroacutegeno Foacutesforo Potasio
Total
-- antildeos -- ------------------------------ kgha --------------------------------
1 TR 3568 002 2234 5804 2 AS
5 7696 004 3680 11381
3 TR 7105 005 3513 10623 4 AS
7 14883 010 12798 27691
5 TR 10100 006 8279 18384 6 AS
12 15600 011 7770 23381
274 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La concentracioacuten de nitroacutegeno fue mayor en el sistema AS en 536 526 y 353 para las edades de 5 7 y 12 antildeos respectivamente
El N fue mayor en el sistema AS porque eacuteste cuenta con mayor diversidad de especies que acumulan nutrientes de forma selectiva por ejemplo especies reconocidas por su capacidad de fijar nitroacutegeno presentan mayor contenido de este elemento en su componente foliar como la Inga edulis Erythrina poeppigiana y Gliricidia sepium (Palm 1995 cit por [22]) El N obtenido en el sistema AS representa el 17 34 y 35 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos en relacioacuten al nitroacutegeno ideal que necesita un cultivo de cacao en produccioacuten (438 kgha) [11]
La concentracioacuten de P fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 51 para las edades de plantacioacuten de 5 y 7 antildeos y 46 para la plantacioacuten de 12 antildeos
El contenido de P fue bastante bajo en ambos sistemas de produccioacuten y en comparacioacuten con otros estudios similares Eacuteste no cubrioacute la cantidad de P que se necesita para un cultivo de cacao en produccioacuten (48 kgha) [11]
La concentracioacuten de potasio fue mayor en el sistema AS en 393 y 726 para las plantaciones de 5 y 7 antildeos sin embargo la plantacioacuten de 12 antildeos fue similar pero superior en el sistema TR en 62
La concentracioacuten de este nutriente fue mayor en el sistema AS por la composicioacuten diversificada de especies que se encuentran en el sistema por ejemplo se encontroacute especies como la Gliricidia sepium Leucaena leucocephala y palmas como la Bactris gassipaes que son reconocidas porque acumulan altas cantidades de potasio [5] Se puede observar que en el sistema AS el potasio disminuye notoriamente en la plantacioacuten de 12 antildeos lo que posiblemente se debe a que dicha plantacioacuten obtuvo la menor cantidad del componente frutos secos por el contrario la plantacioacuten de 12 antildeos del sistema TR obtuvo la mayor cantidad del componente frutos secos en relacioacuten a los demaacutes cultivos (tabla 6)
Finalmente el contenido de nutrientes total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 49 616 y 214 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad como se puede ver en la siguiente figura
Se observoacute un mayor aporte de nutrientes en el sistema AS comparado con el sistema TR Los resultados pueden influenciar directamente en el rendimiento del cultivo ya que este se debe a la extraccioacuten e interaccioacuten de elementos nutritivos que se encuentran disponibles en el suelo [5] Por otro lado la concentracioacuten de foacutesforo fue bastante baja en ambos sistemas de produccioacuten coincidiendo con el foacutesforo disponible encontrado anteriormente en el estudio del suelo en base a estos resultados se puede afirmar que el foacutesforo es un elemento limitante por la escasez que presenta en el ciclaje de nutrientes en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Rodriacuteguez [17] el foacutesforo puede limitar el desarrollo y productividad de las plantas a pesar de suficiente cantidad de los demaacutes elementos esenciales por la ldquoley del miacutenimordquo
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 275
Figura Figura Figura Figura 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda en
plantaciones con cacao
En la estimacioacuten de la descomposicioacuten de biomasa por la relacioacuten CN se encontroacute lo presentado en la Tabla 7
Tabla Tabla Tabla Tabla 7777 Relacioacuten CarbonoNitroacutegeno en sistemas de produccioacuten de cacao
Relacioacuten CN Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Foliar
(A) Tallo tierno
(B) Tallo lentildeoso
(C) Frutos
secos (D)
-- antildeos -- -------------------------------------- -----------------------------------
1 TR 2639 8051 10918 3335
2 AS 5
2224 5115 10419 3335
3 TR 2836 6517 9871 3770
4 AS 7
2175 9601 10230 2639
5 TR 3003 6619 9601 3770
6 AS 12
2610 11359 9601 3372
El componente foliar (A) varioacute entre 20 y 30 y el componente frutos secos (D) entre 26 a 38 en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Brady y Weil [2] estas relaciones son frecuentes en regiones huacutemedas por lo tanto la tasa de descomposicioacuten en ambos componentes orgaacutenicos dado por la concentracioacuten de nitroacutegeno permite que la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes se encuentren en equilibrio
En cuanto a los componentes tallo tierno (B) y lentildeoso (C) la relacioacuten CN se encontroacute por encima de 50 en ambos sistemas de produccioacuten dentro del rango de inmovilizacioacuten de nutrientes por lo tanto la velocidad de descomposicioacuten de estos residuos es baja [5] En estos componentes la concentracioacuten de nitroacutegeno es baja y maacutes
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
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resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 279
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ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 265
2 Materiales y meacutetodos
Las plantaciones de cacao del sistema agroforestal sucesional son una asociacioacuten masiva de cultivos anuales y perennes con especies arboacutereas de diferentes haacutebitos de crecimiento usos o beneficios que buscan optimizar el uso de recursos y aumentar la productividad por unidad de terreno [10] Para instalar las parcelas se realizan praacutecticas de roza y tumba El manejo de la plantacioacuten consiste en deshierbes selectivos complementacioacuten de especies y refallos y la poda de especies para controlar la estratificacioacuten y sincronizacioacuten entre especies
Las plantaciones de cacao tradicionales de la zona son monocultivos (un cultivo principal) que se encuentran en asociacioacuten de especies frutales y maderables en su mayoriacutea de regeneracioacuten natural sin una distribucioacuten uniforme de plantacioacuten [14] En general las parcelas fueron instaladas con praacutecticas de roza tumba y quema El manejo en las plantaciones es bastante deficiente debido a la falta de conocimientos en praacutecticas de manejo y a falta de herramientas baacutesicas A raiacutez de esto las copas de los aacuterboles se cierran los cacaotales tienen poca sombra o mal distribuida se obstruye el crecimiento del cultivo el control de las enfermedades y el manejo de la cosecha [21] Seguacuten Loacutepez [10] este sistema de produccioacuten es intensivo y provoca la disminucioacuten paulatina de la fertilidad del suelo
La estimacioacuten de biomasa aeacuterea se realizoacute por el meacutetodo ldquoecuaciones matemaacuteticasrdquo seguacuten la ecuacioacuten y densidad baacutesica correspondiente a cada especie [18] [3] Para esto se midieron variables como la altura total (Ht) diaacutemetro a la altura del pecho (Dap) diaacutemetro a la altura del tocoacuten (Dat) tanto para el cacao como para las especies del dosel de sombra (maderables frutales y de servicio)
Tabla Tabla Tabla Tabla 1111 Ecuaciones matemaacuteticas para la estimacioacuten de biomasa aeacuterea
Paraacutemetros N Ecuacioacuten
A b c
1 LogBt = a + b LogDat30 -1625 2626
2 LogBt = a + bLogDap -1110 2640
3 LogBt = a + bLogDap -1270 2200
4 Bt = a + b dap+ c Dap2 21300 -6950 0740
5 Bt = (exp (a+bDap2))c 0760 000015 1000
6 Bt = a + bht + cht2 24560 4920 1020
7 Bt = e ^ ( a + b ln (Dap2 ht δ) -2409 0952
Bt= Biomasa total Dat= Diaacutemetro a la altura del tocoacuten Dap= Diaacutemetro a la altura del pecho ht= Altura total y δ=Densidad baacutesica
Fuente Ecuacioacuten 1 2 3 4 5 y 6 [18] 7 [3]
266 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La ecuacioacuten nuacutemero uno fue determinada para los aacuterboles de cacao la nuacutemero dos se utiliza para todas las especies frutales (naranja toronja mandarina mango entre otros) La ecuacioacuten nuacutemero tres fue ajustada para maderables joacutevenes o pequentildeos con altura total y diaacutemetro a la altura del pecho establecido entre Ht ge 15m y Dap lt 10cm La ecuacioacuten nuacutemero cuatro fue desarrollada para determinadas especies del troacutepico huacutemedo y la nuacutemero cinco para especies remanentes del bosque natural con diaacutemetro a la altura del pecho entre 60 y 105 cm En palmas como la chima (Bactris gassipaes) se utilizoacute la ecuacioacuten seis dicha ecuacioacuten se puede utilizar para todas las palmas que tengan una arquitectura similar Finalmente la ecuacioacuten nuacutemero siete estima la biomasa aeacuterea total de los aacuterboles maderables con diaacutemetro a la altura del pecho mayor a 10 cm (Dap gt 10cm) y para el uso de esta foacutermula se utilizoacute la densidad baacutesica de madera que variacutea en funcioacuten a la especie
El muestreo de suelos se realizoacute empleando el ldquomuestreo al azar estratificadordquo [7] el cual se basoacute en 8 sub muestreos a tres profundidades diferentes profundidad S1= 0 - 10 cm profundidad S2 = 10 ndash 30 cm y profundidad S3 =30 - 60 cm para el muestreo de especies frutales y especies forestales de acuerdo a Buduba (2004 cit por Gruberg [6])
Los anaacutelisis de las muestras de suelo se realizaron en el Laboratorio de Calidad Ambiental de la Universidad Mayor de San Andreacutes (UMSA) Alliacute se analizaron los paraacutemetros fiacutesicos y quiacutemicos seguacuten el meacutetodo y liacutemite de determinacioacuten utilizados por el laboratorio
Tabla Tabla Tabla Tabla 2222 Meacutetodos del anaacutelisis de las muestras de suelo
Paraacutemetro Liacutemite de determinacioacuten
Meacutetodo
Textura
Arena 25
Limo 11 Fiacutesico
Arcilla 110
Hidroacutemetro (Bouyoucos)
pH 1 -14 Potenciometriacutea
Conductividad eleacutectrica mS cm -1 1 Conductivimetriacutea
Materia orgaacutenica 006 Walkley-Black
Carbono orgaacutenico 01 Walkley-Black
Nitroacutegeno total 00014 Kjeldahl modificado
Foacutesforo disponible Pd mg kg -1 15 Olsen modificado
Quiacutemico
Potasio intercambiable cmol kg -1 00053 Flamometriacutea
La cuantificacioacuten de biomasa en peso seco (tha) se obtuvo a traveacutes de la
metodologiacutea y la formula que plantea el grupo de Schlegel et al [19] en el manual de procesamiento para inventarios de carbono en ecosistemas forestales Pero ademaacutes la biomasa (de poda) fue separada seguacuten el modelo de ciclaje de nutrientes de Accardi [1]
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 267
este modelo considera cinco componentes para la separacioacuten de biomasa para el estudio se consideroacute solo cuatro excluyendo al componente radicular
Tabla Tabla Tabla Tabla 3333 Componentes de estudio en la biomasa de poda
Componente Denotacioacuten Descripcioacuten
Foliar A Hojas y ramas (diaacutemetro le 2cm)
Tallo tierno B Ramas (diaacutemetro 2cm lt x le 5 cm)
Tallo lentildeoso C Ramas o fustes (diaacutemetro gt 5 cm)
Frutos D Frutos secos
Para optimizar el procedimiento metodoloacutegico en campo se determinaron seis sub parcelas de 64 m2 por plantacioacuten (unidad experimental) para esto se utilizoacute la foacutermula del muestreo aleatorio simple para un tamantildeo de muestras finitas y un rango de confiabilidad del 95 Asiacute tambieacuten se decidioacute formar un grupo de podadores para brindar a los agricultores la misma posibilidad de realizar la poda y para reducir la variabilidad que existe en la forma de podar entre una persona y otra
Las muestras de biomasa en peso seco fueron llevadas al Laboratorio de Calidad Ambiental para la determinacioacuten del contenido total de nutrientes (tabla 4)
Tabla Tabla Tabla Tabla 4444 Meacutetodos empleados para el anaacutelisis de nutrientes
Paraacutemetro Liacutemite de
determinacioacuten Meacutetodo
Nitroacutegeno total 0003 Kjeldahl modificado
Foacutesforo total mg kg -1 040
Potasio total mg kg -1 800
Digestioacuten horno microondas - Lectura en espectofotoacutemetro de absorcioacuten atoacutemica
El porcentaje de sombra de los cacaotales fue medido utilizando un densioacutemetro oacuteptico de placa convexa el cual mide el porcentaje de opacidad dentro de cada parcela es decir el porcentaje de espacios ldquoopacosrdquo que interfieren en el paso de la luz solar [20]
Entre las variables de estudio soacutelo la biomasa obtenida en la poda (tha) fue evaluada seguacuten el modelo estadiacutestico factorial (2 x 3) con tres repeticiones donde el sistema tradicional (TR) y el sistema agroforestal sucesional (AS) constituyeron el factor A y las edades de las plantaciones constituyeron el factor B [4] Seguidamente se realizoacute un anaacutelisis de varianza (ANVA) y pruebas de significancia seguacuten Fisher (F) utilizando el programa estadiacutestico SAS bajo un rango de significacioacuten del 1 (P 001)
268 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
3 Resultados
La estimacioacuten de biomasa aeacuterea total se presenta en la siguiente tabla
Tabla Tabla Tabla Tabla 5555 Biomasa aeacuterea de plantaciones de cacao bajo dos sistemas de
produccioacuten
Biomasa aeacuterea Ndeg de
Parcela Sistema de produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Cacao
Aacuterboles del dosel de sombra
Total
- antildeos - ------------------------ tha -----------------------
1 TR 3429 33257 36686
2 AS 5
2058 83669 85727
3 TR 6417 37190 43607
4 AS 7
5536 101440 106976
5 TR 16914 2106 19020
6 AS 12
15813 66400 82231
La biomasa aeacuterea total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 572 592 y 768 para las edades de plantacioacuten de 5 7 y 12 antildeos respectivamente como se observa en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 1111 Biomasa aeacuterea total de plantaciones de cacao en dos sistemas de
produccioacuten
La biomasa aeacuterea fue mayor en el sistema AS debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual incluye la presencia de un gran nuacutemero de individuos por unidad de superficie De acuerdo con Nair [13] el efecto combinado de la seleccioacuten de especies y
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 269
el manejo de los sistemas agroforestales dan por resultado mayor iacutendice de produccioacuten de biomasa primaria neta de un ecosistema
La biomasa aeacuterea del cacao fue mayor en el sistema TR (tabla 5) debido a que el desarrollo de la arquitectura de los aacuterboles de cacao difieren de un sistema a otro Los aacuterboles de cacao en el sistema AS tienden a crecer de forma esbelta y vertical debido a que se encuentran en crecimiento conjunto con otras especies y compiten entre ellas por espacio y por luz en cambio los aacuterboles de cacao del sistema TR desarrollan de forma frondosa y horizontal aumentando claramente su volumen de aacuterea basal
Por el contrario la biomasa aeacuterea de las especies del dosel de sombra fue mayor en el sistema AS (tabla 5) porque si bien el sistema TR es asociado con maacutes de una especie con el fin de obtener ingresos econoacutemicos a corto plazo (frutales) y a largo plazo (maderables) estos sistemas no siguen un disentildeo uniforme de plantacioacuten Mientras que el sistema AS se ha establecido bajo un disentildeo de plantacioacuten donde el cultivo principal es sembrado en asociacioacuten con otras especies con el fin de optimizar servicios (lentildea madera frutos fijacioacuten de nutrientes sombra etc) y aumentar la produccioacuten por unidad de terreno
El estudio de suelos mostroacute un pH que varioacute entre 55 a 75 valores que corresponden a suelos ligeramente aacutecidos neutros y ligeramente alcalinos Estos valores se encuentran dentro de los niveles de pH recomendables para el cultivo de cacao seguacuten Mejiacutea y Arguello [11] puesto que solo valores extremos de pH influyen en la disponibilidad de nutrientes actividad microbial y solubilidad de minerales del suelo
La CE de los suelos analizados se encontroacute en la clasificacioacuten de suelos no salinos (0 - 098 dSm) Por lo tanto son suelos favorables para el crecimiento de todos los cultivos ya que a niveles altos de iones disueltos en el suelo aumenta el potencial osmoacutetico y a la vez la succioacuten del agua del suelo por lo que los cultivos deben utilizar mayor energiacutea para poder absorber el agua y los nutrientes disueltos en ella [7]
Los cultivos del sistema AS presentaron porcentajes de MO moderados mientras que el sistema TR presento porcentajes que variaron entre moderados a altos Sin embargo por la naturaleza del estudio no se tomaron repeticiones para cada edad de cultivo por lo tanto los resultados de suelo encontrados no pueden generalizarse para ambos sistemas de produccioacuten de la regioacuten Por otro lado un estudio anterior realizado en Alto Beni por Gruberg [6] menciona que los sistemas AS fueron instalados en parcelas con suelos degradados por la naturaleza experimental del sistema y por lo tanto los suelos siguen un proceso de recuperacioacuten
Con respecto a los nutrientes del suelo el sistema TR obtuvo resultados de N total y K intercambiable que variaron entre moderados a altos y el sistema AS resultados entre bajos a moderados en los resultados de P disponible los niveles fueron muy bajos tanto para el sistema TR como en el sistema AS Los niveles de N total y K intercambiable posiblemente se pueden relacionar con los resultados de MO hallados anteriormente Con respecto al P disponible se conoce que la concentracioacuten de este elemento es baja principalmente en los troacutepicos [17]
270 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
En cuanto a las variables de estudio el anaacutelisis de varianza correspondiente a la biomasa de poda total mostroacute diferencias significativas entre sistemas Se obtuvo 676 tha para el sistema AS y 445 tha para el sistema TR siendo mayor el sistema AS en 3417 como se puede ver en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 2222 Produccioacuten de biomasa de poda total en dos sistemas de
produccioacuten
En el sistema TR la biomasa de poda se debioacute principalmente al aporte del cultivo de cacao y como se observoacute en la estimacioacuten de biomasa aeacuterea este sistema acumula grandes cantidades de biomasa en el cultivo de cacao Sin embargo la produccioacuten de biomasa fue mayor en el sistema AS debido a la densidad y composicioacuten de especies del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies arboacutereas (maderables frutales y de servicio) Seguacuten Nair [13] la produccioacuten de biomasa da por resultado altos niveles de materia orgaacutenica y nutrientes disponibles para el suelo que inciden en los rendimientos de la produccioacuten
De igual forma existe diferencia significativa entre la biomasa de poda a diferentes edades de la plantacioacuten esta variable es directamente proporcional a la edad (figura 3)
Figura Figura Figura Figura 3333 Produccioacuten de biomasa por edades de plantacioacuten
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 271
Se encontroacute mayor biomasa a mayor edad de plantacioacuten porque la planta adquiriere mayor volumen a medida que la edad aumenta La variacioacuten es notoria en las edades de plantacioacuten evaluadas sin embargo esta variacioacuten iraacute disminuyendo a medida que la comunidad vegetal desarrolle hasta acumular la energiacutea o biomasa maacutexima a partir de la cual se mantendraacute en constante
El anaacutelisis entre sistemas de produccioacuten seguacuten la edad de plantacioacuten (figura 4) indica que los promedios de los sistemas de produccioacuten con diferente letra son significativamente diferentes dentro de cada edad de plantacioacuten
Figura Figura Figura Figura 4444 Produccioacuten de biomasa en el sistema TR y en el AS seguacuten la edad de
plantacioacuten
El aporte del sistema AS fue mayor en 447 460 y 202 para los cultivos de 5 7 y 12 antildeos correspondientemente porque eacuteste fue un aporte conjunto del cacao y de los aacuterboles del dosel de sombra En estudios similares Alpizar et al (1983) obtuvieron 65 tha antildeo para cacaoErythina 58 tha antildeo para cacaoCordia y 84 tha antildeo para cacaosombra mezclada
La biomasa de poda por componentes determinoacute la influencia dentro del ciclaje de nutrientes en ambos sistemas evaluados (figura 5) Como se puede observar el aporte de biomasa del componente foliar A en las tres edades de plantacioacuten es mayor al 60 tanto para el sistema TR como para el sistema AS lo que es muy comuacuten en estudios con plantaciones joacutevenes Por ejemplo en un estudio realizado en tres tipos de sistemas de cultivo de cacao se encontroacute un aporte de biomasa foliar mayor al 50 por la edad joven de las plantaciones [9]
272 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
Plantacioacuten de 5 antildeos de edad
Plantacioacuten de 7 antildeos de edad
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 273
Plantacioacuten de 12 antildeos de edad
Figura Figura Figura Figura 5555 Produccioacuten de biomasa por componente para el sistema TR y el
sistema AS en plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad
El resultado de los anaacutelisis de nutrientes de la biomasa se observa en la tabla 6
Tabla Tabla Tabla Tabla 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda de
plantaciones con cacao
Nutrientes Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Nitroacutegeno Foacutesforo Potasio
Total
-- antildeos -- ------------------------------ kgha --------------------------------
1 TR 3568 002 2234 5804 2 AS
5 7696 004 3680 11381
3 TR 7105 005 3513 10623 4 AS
7 14883 010 12798 27691
5 TR 10100 006 8279 18384 6 AS
12 15600 011 7770 23381
274 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La concentracioacuten de nitroacutegeno fue mayor en el sistema AS en 536 526 y 353 para las edades de 5 7 y 12 antildeos respectivamente
El N fue mayor en el sistema AS porque eacuteste cuenta con mayor diversidad de especies que acumulan nutrientes de forma selectiva por ejemplo especies reconocidas por su capacidad de fijar nitroacutegeno presentan mayor contenido de este elemento en su componente foliar como la Inga edulis Erythrina poeppigiana y Gliricidia sepium (Palm 1995 cit por [22]) El N obtenido en el sistema AS representa el 17 34 y 35 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos en relacioacuten al nitroacutegeno ideal que necesita un cultivo de cacao en produccioacuten (438 kgha) [11]
La concentracioacuten de P fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 51 para las edades de plantacioacuten de 5 y 7 antildeos y 46 para la plantacioacuten de 12 antildeos
El contenido de P fue bastante bajo en ambos sistemas de produccioacuten y en comparacioacuten con otros estudios similares Eacuteste no cubrioacute la cantidad de P que se necesita para un cultivo de cacao en produccioacuten (48 kgha) [11]
La concentracioacuten de potasio fue mayor en el sistema AS en 393 y 726 para las plantaciones de 5 y 7 antildeos sin embargo la plantacioacuten de 12 antildeos fue similar pero superior en el sistema TR en 62
La concentracioacuten de este nutriente fue mayor en el sistema AS por la composicioacuten diversificada de especies que se encuentran en el sistema por ejemplo se encontroacute especies como la Gliricidia sepium Leucaena leucocephala y palmas como la Bactris gassipaes que son reconocidas porque acumulan altas cantidades de potasio [5] Se puede observar que en el sistema AS el potasio disminuye notoriamente en la plantacioacuten de 12 antildeos lo que posiblemente se debe a que dicha plantacioacuten obtuvo la menor cantidad del componente frutos secos por el contrario la plantacioacuten de 12 antildeos del sistema TR obtuvo la mayor cantidad del componente frutos secos en relacioacuten a los demaacutes cultivos (tabla 6)
Finalmente el contenido de nutrientes total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 49 616 y 214 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad como se puede ver en la siguiente figura
Se observoacute un mayor aporte de nutrientes en el sistema AS comparado con el sistema TR Los resultados pueden influenciar directamente en el rendimiento del cultivo ya que este se debe a la extraccioacuten e interaccioacuten de elementos nutritivos que se encuentran disponibles en el suelo [5] Por otro lado la concentracioacuten de foacutesforo fue bastante baja en ambos sistemas de produccioacuten coincidiendo con el foacutesforo disponible encontrado anteriormente en el estudio del suelo en base a estos resultados se puede afirmar que el foacutesforo es un elemento limitante por la escasez que presenta en el ciclaje de nutrientes en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Rodriacuteguez [17] el foacutesforo puede limitar el desarrollo y productividad de las plantas a pesar de suficiente cantidad de los demaacutes elementos esenciales por la ldquoley del miacutenimordquo
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 275
Figura Figura Figura Figura 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda en
plantaciones con cacao
En la estimacioacuten de la descomposicioacuten de biomasa por la relacioacuten CN se encontroacute lo presentado en la Tabla 7
Tabla Tabla Tabla Tabla 7777 Relacioacuten CarbonoNitroacutegeno en sistemas de produccioacuten de cacao
Relacioacuten CN Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Foliar
(A) Tallo tierno
(B) Tallo lentildeoso
(C) Frutos
secos (D)
-- antildeos -- -------------------------------------- -----------------------------------
1 TR 2639 8051 10918 3335
2 AS 5
2224 5115 10419 3335
3 TR 2836 6517 9871 3770
4 AS 7
2175 9601 10230 2639
5 TR 3003 6619 9601 3770
6 AS 12
2610 11359 9601 3372
El componente foliar (A) varioacute entre 20 y 30 y el componente frutos secos (D) entre 26 a 38 en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Brady y Weil [2] estas relaciones son frecuentes en regiones huacutemedas por lo tanto la tasa de descomposicioacuten en ambos componentes orgaacutenicos dado por la concentracioacuten de nitroacutegeno permite que la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes se encuentren en equilibrio
En cuanto a los componentes tallo tierno (B) y lentildeoso (C) la relacioacuten CN se encontroacute por encima de 50 en ambos sistemas de produccioacuten dentro del rango de inmovilizacioacuten de nutrientes por lo tanto la velocidad de descomposicioacuten de estos residuos es baja [5] En estos componentes la concentracioacuten de nitroacutegeno es baja y maacutes
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 277
resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 279
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266 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La ecuacioacuten nuacutemero uno fue determinada para los aacuterboles de cacao la nuacutemero dos se utiliza para todas las especies frutales (naranja toronja mandarina mango entre otros) La ecuacioacuten nuacutemero tres fue ajustada para maderables joacutevenes o pequentildeos con altura total y diaacutemetro a la altura del pecho establecido entre Ht ge 15m y Dap lt 10cm La ecuacioacuten nuacutemero cuatro fue desarrollada para determinadas especies del troacutepico huacutemedo y la nuacutemero cinco para especies remanentes del bosque natural con diaacutemetro a la altura del pecho entre 60 y 105 cm En palmas como la chima (Bactris gassipaes) se utilizoacute la ecuacioacuten seis dicha ecuacioacuten se puede utilizar para todas las palmas que tengan una arquitectura similar Finalmente la ecuacioacuten nuacutemero siete estima la biomasa aeacuterea total de los aacuterboles maderables con diaacutemetro a la altura del pecho mayor a 10 cm (Dap gt 10cm) y para el uso de esta foacutermula se utilizoacute la densidad baacutesica de madera que variacutea en funcioacuten a la especie
El muestreo de suelos se realizoacute empleando el ldquomuestreo al azar estratificadordquo [7] el cual se basoacute en 8 sub muestreos a tres profundidades diferentes profundidad S1= 0 - 10 cm profundidad S2 = 10 ndash 30 cm y profundidad S3 =30 - 60 cm para el muestreo de especies frutales y especies forestales de acuerdo a Buduba (2004 cit por Gruberg [6])
Los anaacutelisis de las muestras de suelo se realizaron en el Laboratorio de Calidad Ambiental de la Universidad Mayor de San Andreacutes (UMSA) Alliacute se analizaron los paraacutemetros fiacutesicos y quiacutemicos seguacuten el meacutetodo y liacutemite de determinacioacuten utilizados por el laboratorio
Tabla Tabla Tabla Tabla 2222 Meacutetodos del anaacutelisis de las muestras de suelo
Paraacutemetro Liacutemite de determinacioacuten
Meacutetodo
Textura
Arena 25
Limo 11 Fiacutesico
Arcilla 110
Hidroacutemetro (Bouyoucos)
pH 1 -14 Potenciometriacutea
Conductividad eleacutectrica mS cm -1 1 Conductivimetriacutea
Materia orgaacutenica 006 Walkley-Black
Carbono orgaacutenico 01 Walkley-Black
Nitroacutegeno total 00014 Kjeldahl modificado
Foacutesforo disponible Pd mg kg -1 15 Olsen modificado
Quiacutemico
Potasio intercambiable cmol kg -1 00053 Flamometriacutea
La cuantificacioacuten de biomasa en peso seco (tha) se obtuvo a traveacutes de la
metodologiacutea y la formula que plantea el grupo de Schlegel et al [19] en el manual de procesamiento para inventarios de carbono en ecosistemas forestales Pero ademaacutes la biomasa (de poda) fue separada seguacuten el modelo de ciclaje de nutrientes de Accardi [1]
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 267
este modelo considera cinco componentes para la separacioacuten de biomasa para el estudio se consideroacute solo cuatro excluyendo al componente radicular
Tabla Tabla Tabla Tabla 3333 Componentes de estudio en la biomasa de poda
Componente Denotacioacuten Descripcioacuten
Foliar A Hojas y ramas (diaacutemetro le 2cm)
Tallo tierno B Ramas (diaacutemetro 2cm lt x le 5 cm)
Tallo lentildeoso C Ramas o fustes (diaacutemetro gt 5 cm)
Frutos D Frutos secos
Para optimizar el procedimiento metodoloacutegico en campo se determinaron seis sub parcelas de 64 m2 por plantacioacuten (unidad experimental) para esto se utilizoacute la foacutermula del muestreo aleatorio simple para un tamantildeo de muestras finitas y un rango de confiabilidad del 95 Asiacute tambieacuten se decidioacute formar un grupo de podadores para brindar a los agricultores la misma posibilidad de realizar la poda y para reducir la variabilidad que existe en la forma de podar entre una persona y otra
Las muestras de biomasa en peso seco fueron llevadas al Laboratorio de Calidad Ambiental para la determinacioacuten del contenido total de nutrientes (tabla 4)
Tabla Tabla Tabla Tabla 4444 Meacutetodos empleados para el anaacutelisis de nutrientes
Paraacutemetro Liacutemite de
determinacioacuten Meacutetodo
Nitroacutegeno total 0003 Kjeldahl modificado
Foacutesforo total mg kg -1 040
Potasio total mg kg -1 800
Digestioacuten horno microondas - Lectura en espectofotoacutemetro de absorcioacuten atoacutemica
El porcentaje de sombra de los cacaotales fue medido utilizando un densioacutemetro oacuteptico de placa convexa el cual mide el porcentaje de opacidad dentro de cada parcela es decir el porcentaje de espacios ldquoopacosrdquo que interfieren en el paso de la luz solar [20]
Entre las variables de estudio soacutelo la biomasa obtenida en la poda (tha) fue evaluada seguacuten el modelo estadiacutestico factorial (2 x 3) con tres repeticiones donde el sistema tradicional (TR) y el sistema agroforestal sucesional (AS) constituyeron el factor A y las edades de las plantaciones constituyeron el factor B [4] Seguidamente se realizoacute un anaacutelisis de varianza (ANVA) y pruebas de significancia seguacuten Fisher (F) utilizando el programa estadiacutestico SAS bajo un rango de significacioacuten del 1 (P 001)
268 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
3 Resultados
La estimacioacuten de biomasa aeacuterea total se presenta en la siguiente tabla
Tabla Tabla Tabla Tabla 5555 Biomasa aeacuterea de plantaciones de cacao bajo dos sistemas de
produccioacuten
Biomasa aeacuterea Ndeg de
Parcela Sistema de produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Cacao
Aacuterboles del dosel de sombra
Total
- antildeos - ------------------------ tha -----------------------
1 TR 3429 33257 36686
2 AS 5
2058 83669 85727
3 TR 6417 37190 43607
4 AS 7
5536 101440 106976
5 TR 16914 2106 19020
6 AS 12
15813 66400 82231
La biomasa aeacuterea total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 572 592 y 768 para las edades de plantacioacuten de 5 7 y 12 antildeos respectivamente como se observa en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 1111 Biomasa aeacuterea total de plantaciones de cacao en dos sistemas de
produccioacuten
La biomasa aeacuterea fue mayor en el sistema AS debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual incluye la presencia de un gran nuacutemero de individuos por unidad de superficie De acuerdo con Nair [13] el efecto combinado de la seleccioacuten de especies y
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el manejo de los sistemas agroforestales dan por resultado mayor iacutendice de produccioacuten de biomasa primaria neta de un ecosistema
La biomasa aeacuterea del cacao fue mayor en el sistema TR (tabla 5) debido a que el desarrollo de la arquitectura de los aacuterboles de cacao difieren de un sistema a otro Los aacuterboles de cacao en el sistema AS tienden a crecer de forma esbelta y vertical debido a que se encuentran en crecimiento conjunto con otras especies y compiten entre ellas por espacio y por luz en cambio los aacuterboles de cacao del sistema TR desarrollan de forma frondosa y horizontal aumentando claramente su volumen de aacuterea basal
Por el contrario la biomasa aeacuterea de las especies del dosel de sombra fue mayor en el sistema AS (tabla 5) porque si bien el sistema TR es asociado con maacutes de una especie con el fin de obtener ingresos econoacutemicos a corto plazo (frutales) y a largo plazo (maderables) estos sistemas no siguen un disentildeo uniforme de plantacioacuten Mientras que el sistema AS se ha establecido bajo un disentildeo de plantacioacuten donde el cultivo principal es sembrado en asociacioacuten con otras especies con el fin de optimizar servicios (lentildea madera frutos fijacioacuten de nutrientes sombra etc) y aumentar la produccioacuten por unidad de terreno
El estudio de suelos mostroacute un pH que varioacute entre 55 a 75 valores que corresponden a suelos ligeramente aacutecidos neutros y ligeramente alcalinos Estos valores se encuentran dentro de los niveles de pH recomendables para el cultivo de cacao seguacuten Mejiacutea y Arguello [11] puesto que solo valores extremos de pH influyen en la disponibilidad de nutrientes actividad microbial y solubilidad de minerales del suelo
La CE de los suelos analizados se encontroacute en la clasificacioacuten de suelos no salinos (0 - 098 dSm) Por lo tanto son suelos favorables para el crecimiento de todos los cultivos ya que a niveles altos de iones disueltos en el suelo aumenta el potencial osmoacutetico y a la vez la succioacuten del agua del suelo por lo que los cultivos deben utilizar mayor energiacutea para poder absorber el agua y los nutrientes disueltos en ella [7]
Los cultivos del sistema AS presentaron porcentajes de MO moderados mientras que el sistema TR presento porcentajes que variaron entre moderados a altos Sin embargo por la naturaleza del estudio no se tomaron repeticiones para cada edad de cultivo por lo tanto los resultados de suelo encontrados no pueden generalizarse para ambos sistemas de produccioacuten de la regioacuten Por otro lado un estudio anterior realizado en Alto Beni por Gruberg [6] menciona que los sistemas AS fueron instalados en parcelas con suelos degradados por la naturaleza experimental del sistema y por lo tanto los suelos siguen un proceso de recuperacioacuten
Con respecto a los nutrientes del suelo el sistema TR obtuvo resultados de N total y K intercambiable que variaron entre moderados a altos y el sistema AS resultados entre bajos a moderados en los resultados de P disponible los niveles fueron muy bajos tanto para el sistema TR como en el sistema AS Los niveles de N total y K intercambiable posiblemente se pueden relacionar con los resultados de MO hallados anteriormente Con respecto al P disponible se conoce que la concentracioacuten de este elemento es baja principalmente en los troacutepicos [17]
270 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
En cuanto a las variables de estudio el anaacutelisis de varianza correspondiente a la biomasa de poda total mostroacute diferencias significativas entre sistemas Se obtuvo 676 tha para el sistema AS y 445 tha para el sistema TR siendo mayor el sistema AS en 3417 como se puede ver en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 2222 Produccioacuten de biomasa de poda total en dos sistemas de
produccioacuten
En el sistema TR la biomasa de poda se debioacute principalmente al aporte del cultivo de cacao y como se observoacute en la estimacioacuten de biomasa aeacuterea este sistema acumula grandes cantidades de biomasa en el cultivo de cacao Sin embargo la produccioacuten de biomasa fue mayor en el sistema AS debido a la densidad y composicioacuten de especies del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies arboacutereas (maderables frutales y de servicio) Seguacuten Nair [13] la produccioacuten de biomasa da por resultado altos niveles de materia orgaacutenica y nutrientes disponibles para el suelo que inciden en los rendimientos de la produccioacuten
De igual forma existe diferencia significativa entre la biomasa de poda a diferentes edades de la plantacioacuten esta variable es directamente proporcional a la edad (figura 3)
Figura Figura Figura Figura 3333 Produccioacuten de biomasa por edades de plantacioacuten
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Se encontroacute mayor biomasa a mayor edad de plantacioacuten porque la planta adquiriere mayor volumen a medida que la edad aumenta La variacioacuten es notoria en las edades de plantacioacuten evaluadas sin embargo esta variacioacuten iraacute disminuyendo a medida que la comunidad vegetal desarrolle hasta acumular la energiacutea o biomasa maacutexima a partir de la cual se mantendraacute en constante
El anaacutelisis entre sistemas de produccioacuten seguacuten la edad de plantacioacuten (figura 4) indica que los promedios de los sistemas de produccioacuten con diferente letra son significativamente diferentes dentro de cada edad de plantacioacuten
Figura Figura Figura Figura 4444 Produccioacuten de biomasa en el sistema TR y en el AS seguacuten la edad de
plantacioacuten
El aporte del sistema AS fue mayor en 447 460 y 202 para los cultivos de 5 7 y 12 antildeos correspondientemente porque eacuteste fue un aporte conjunto del cacao y de los aacuterboles del dosel de sombra En estudios similares Alpizar et al (1983) obtuvieron 65 tha antildeo para cacaoErythina 58 tha antildeo para cacaoCordia y 84 tha antildeo para cacaosombra mezclada
La biomasa de poda por componentes determinoacute la influencia dentro del ciclaje de nutrientes en ambos sistemas evaluados (figura 5) Como se puede observar el aporte de biomasa del componente foliar A en las tres edades de plantacioacuten es mayor al 60 tanto para el sistema TR como para el sistema AS lo que es muy comuacuten en estudios con plantaciones joacutevenes Por ejemplo en un estudio realizado en tres tipos de sistemas de cultivo de cacao se encontroacute un aporte de biomasa foliar mayor al 50 por la edad joven de las plantaciones [9]
272 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
Plantacioacuten de 5 antildeos de edad
Plantacioacuten de 7 antildeos de edad
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Plantacioacuten de 12 antildeos de edad
Figura Figura Figura Figura 5555 Produccioacuten de biomasa por componente para el sistema TR y el
sistema AS en plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad
El resultado de los anaacutelisis de nutrientes de la biomasa se observa en la tabla 6
Tabla Tabla Tabla Tabla 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda de
plantaciones con cacao
Nutrientes Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Nitroacutegeno Foacutesforo Potasio
Total
-- antildeos -- ------------------------------ kgha --------------------------------
1 TR 3568 002 2234 5804 2 AS
5 7696 004 3680 11381
3 TR 7105 005 3513 10623 4 AS
7 14883 010 12798 27691
5 TR 10100 006 8279 18384 6 AS
12 15600 011 7770 23381
274 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La concentracioacuten de nitroacutegeno fue mayor en el sistema AS en 536 526 y 353 para las edades de 5 7 y 12 antildeos respectivamente
El N fue mayor en el sistema AS porque eacuteste cuenta con mayor diversidad de especies que acumulan nutrientes de forma selectiva por ejemplo especies reconocidas por su capacidad de fijar nitroacutegeno presentan mayor contenido de este elemento en su componente foliar como la Inga edulis Erythrina poeppigiana y Gliricidia sepium (Palm 1995 cit por [22]) El N obtenido en el sistema AS representa el 17 34 y 35 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos en relacioacuten al nitroacutegeno ideal que necesita un cultivo de cacao en produccioacuten (438 kgha) [11]
La concentracioacuten de P fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 51 para las edades de plantacioacuten de 5 y 7 antildeos y 46 para la plantacioacuten de 12 antildeos
El contenido de P fue bastante bajo en ambos sistemas de produccioacuten y en comparacioacuten con otros estudios similares Eacuteste no cubrioacute la cantidad de P que se necesita para un cultivo de cacao en produccioacuten (48 kgha) [11]
La concentracioacuten de potasio fue mayor en el sistema AS en 393 y 726 para las plantaciones de 5 y 7 antildeos sin embargo la plantacioacuten de 12 antildeos fue similar pero superior en el sistema TR en 62
La concentracioacuten de este nutriente fue mayor en el sistema AS por la composicioacuten diversificada de especies que se encuentran en el sistema por ejemplo se encontroacute especies como la Gliricidia sepium Leucaena leucocephala y palmas como la Bactris gassipaes que son reconocidas porque acumulan altas cantidades de potasio [5] Se puede observar que en el sistema AS el potasio disminuye notoriamente en la plantacioacuten de 12 antildeos lo que posiblemente se debe a que dicha plantacioacuten obtuvo la menor cantidad del componente frutos secos por el contrario la plantacioacuten de 12 antildeos del sistema TR obtuvo la mayor cantidad del componente frutos secos en relacioacuten a los demaacutes cultivos (tabla 6)
Finalmente el contenido de nutrientes total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 49 616 y 214 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad como se puede ver en la siguiente figura
Se observoacute un mayor aporte de nutrientes en el sistema AS comparado con el sistema TR Los resultados pueden influenciar directamente en el rendimiento del cultivo ya que este se debe a la extraccioacuten e interaccioacuten de elementos nutritivos que se encuentran disponibles en el suelo [5] Por otro lado la concentracioacuten de foacutesforo fue bastante baja en ambos sistemas de produccioacuten coincidiendo con el foacutesforo disponible encontrado anteriormente en el estudio del suelo en base a estos resultados se puede afirmar que el foacutesforo es un elemento limitante por la escasez que presenta en el ciclaje de nutrientes en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Rodriacuteguez [17] el foacutesforo puede limitar el desarrollo y productividad de las plantas a pesar de suficiente cantidad de los demaacutes elementos esenciales por la ldquoley del miacutenimordquo
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 275
Figura Figura Figura Figura 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda en
plantaciones con cacao
En la estimacioacuten de la descomposicioacuten de biomasa por la relacioacuten CN se encontroacute lo presentado en la Tabla 7
Tabla Tabla Tabla Tabla 7777 Relacioacuten CarbonoNitroacutegeno en sistemas de produccioacuten de cacao
Relacioacuten CN Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Foliar
(A) Tallo tierno
(B) Tallo lentildeoso
(C) Frutos
secos (D)
-- antildeos -- -------------------------------------- -----------------------------------
1 TR 2639 8051 10918 3335
2 AS 5
2224 5115 10419 3335
3 TR 2836 6517 9871 3770
4 AS 7
2175 9601 10230 2639
5 TR 3003 6619 9601 3770
6 AS 12
2610 11359 9601 3372
El componente foliar (A) varioacute entre 20 y 30 y el componente frutos secos (D) entre 26 a 38 en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Brady y Weil [2] estas relaciones son frecuentes en regiones huacutemedas por lo tanto la tasa de descomposicioacuten en ambos componentes orgaacutenicos dado por la concentracioacuten de nitroacutegeno permite que la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes se encuentren en equilibrio
En cuanto a los componentes tallo tierno (B) y lentildeoso (C) la relacioacuten CN se encontroacute por encima de 50 en ambos sistemas de produccioacuten dentro del rango de inmovilizacioacuten de nutrientes por lo tanto la velocidad de descomposicioacuten de estos residuos es baja [5] En estos componentes la concentracioacuten de nitroacutegeno es baja y maacutes
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
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resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 279
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ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 267
este modelo considera cinco componentes para la separacioacuten de biomasa para el estudio se consideroacute solo cuatro excluyendo al componente radicular
Tabla Tabla Tabla Tabla 3333 Componentes de estudio en la biomasa de poda
Componente Denotacioacuten Descripcioacuten
Foliar A Hojas y ramas (diaacutemetro le 2cm)
Tallo tierno B Ramas (diaacutemetro 2cm lt x le 5 cm)
Tallo lentildeoso C Ramas o fustes (diaacutemetro gt 5 cm)
Frutos D Frutos secos
Para optimizar el procedimiento metodoloacutegico en campo se determinaron seis sub parcelas de 64 m2 por plantacioacuten (unidad experimental) para esto se utilizoacute la foacutermula del muestreo aleatorio simple para un tamantildeo de muestras finitas y un rango de confiabilidad del 95 Asiacute tambieacuten se decidioacute formar un grupo de podadores para brindar a los agricultores la misma posibilidad de realizar la poda y para reducir la variabilidad que existe en la forma de podar entre una persona y otra
Las muestras de biomasa en peso seco fueron llevadas al Laboratorio de Calidad Ambiental para la determinacioacuten del contenido total de nutrientes (tabla 4)
Tabla Tabla Tabla Tabla 4444 Meacutetodos empleados para el anaacutelisis de nutrientes
Paraacutemetro Liacutemite de
determinacioacuten Meacutetodo
Nitroacutegeno total 0003 Kjeldahl modificado
Foacutesforo total mg kg -1 040
Potasio total mg kg -1 800
Digestioacuten horno microondas - Lectura en espectofotoacutemetro de absorcioacuten atoacutemica
El porcentaje de sombra de los cacaotales fue medido utilizando un densioacutemetro oacuteptico de placa convexa el cual mide el porcentaje de opacidad dentro de cada parcela es decir el porcentaje de espacios ldquoopacosrdquo que interfieren en el paso de la luz solar [20]
Entre las variables de estudio soacutelo la biomasa obtenida en la poda (tha) fue evaluada seguacuten el modelo estadiacutestico factorial (2 x 3) con tres repeticiones donde el sistema tradicional (TR) y el sistema agroforestal sucesional (AS) constituyeron el factor A y las edades de las plantaciones constituyeron el factor B [4] Seguidamente se realizoacute un anaacutelisis de varianza (ANVA) y pruebas de significancia seguacuten Fisher (F) utilizando el programa estadiacutestico SAS bajo un rango de significacioacuten del 1 (P 001)
268 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
3 Resultados
La estimacioacuten de biomasa aeacuterea total se presenta en la siguiente tabla
Tabla Tabla Tabla Tabla 5555 Biomasa aeacuterea de plantaciones de cacao bajo dos sistemas de
produccioacuten
Biomasa aeacuterea Ndeg de
Parcela Sistema de produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Cacao
Aacuterboles del dosel de sombra
Total
- antildeos - ------------------------ tha -----------------------
1 TR 3429 33257 36686
2 AS 5
2058 83669 85727
3 TR 6417 37190 43607
4 AS 7
5536 101440 106976
5 TR 16914 2106 19020
6 AS 12
15813 66400 82231
La biomasa aeacuterea total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 572 592 y 768 para las edades de plantacioacuten de 5 7 y 12 antildeos respectivamente como se observa en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 1111 Biomasa aeacuterea total de plantaciones de cacao en dos sistemas de
produccioacuten
La biomasa aeacuterea fue mayor en el sistema AS debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual incluye la presencia de un gran nuacutemero de individuos por unidad de superficie De acuerdo con Nair [13] el efecto combinado de la seleccioacuten de especies y
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el manejo de los sistemas agroforestales dan por resultado mayor iacutendice de produccioacuten de biomasa primaria neta de un ecosistema
La biomasa aeacuterea del cacao fue mayor en el sistema TR (tabla 5) debido a que el desarrollo de la arquitectura de los aacuterboles de cacao difieren de un sistema a otro Los aacuterboles de cacao en el sistema AS tienden a crecer de forma esbelta y vertical debido a que se encuentran en crecimiento conjunto con otras especies y compiten entre ellas por espacio y por luz en cambio los aacuterboles de cacao del sistema TR desarrollan de forma frondosa y horizontal aumentando claramente su volumen de aacuterea basal
Por el contrario la biomasa aeacuterea de las especies del dosel de sombra fue mayor en el sistema AS (tabla 5) porque si bien el sistema TR es asociado con maacutes de una especie con el fin de obtener ingresos econoacutemicos a corto plazo (frutales) y a largo plazo (maderables) estos sistemas no siguen un disentildeo uniforme de plantacioacuten Mientras que el sistema AS se ha establecido bajo un disentildeo de plantacioacuten donde el cultivo principal es sembrado en asociacioacuten con otras especies con el fin de optimizar servicios (lentildea madera frutos fijacioacuten de nutrientes sombra etc) y aumentar la produccioacuten por unidad de terreno
El estudio de suelos mostroacute un pH que varioacute entre 55 a 75 valores que corresponden a suelos ligeramente aacutecidos neutros y ligeramente alcalinos Estos valores se encuentran dentro de los niveles de pH recomendables para el cultivo de cacao seguacuten Mejiacutea y Arguello [11] puesto que solo valores extremos de pH influyen en la disponibilidad de nutrientes actividad microbial y solubilidad de minerales del suelo
La CE de los suelos analizados se encontroacute en la clasificacioacuten de suelos no salinos (0 - 098 dSm) Por lo tanto son suelos favorables para el crecimiento de todos los cultivos ya que a niveles altos de iones disueltos en el suelo aumenta el potencial osmoacutetico y a la vez la succioacuten del agua del suelo por lo que los cultivos deben utilizar mayor energiacutea para poder absorber el agua y los nutrientes disueltos en ella [7]
Los cultivos del sistema AS presentaron porcentajes de MO moderados mientras que el sistema TR presento porcentajes que variaron entre moderados a altos Sin embargo por la naturaleza del estudio no se tomaron repeticiones para cada edad de cultivo por lo tanto los resultados de suelo encontrados no pueden generalizarse para ambos sistemas de produccioacuten de la regioacuten Por otro lado un estudio anterior realizado en Alto Beni por Gruberg [6] menciona que los sistemas AS fueron instalados en parcelas con suelos degradados por la naturaleza experimental del sistema y por lo tanto los suelos siguen un proceso de recuperacioacuten
Con respecto a los nutrientes del suelo el sistema TR obtuvo resultados de N total y K intercambiable que variaron entre moderados a altos y el sistema AS resultados entre bajos a moderados en los resultados de P disponible los niveles fueron muy bajos tanto para el sistema TR como en el sistema AS Los niveles de N total y K intercambiable posiblemente se pueden relacionar con los resultados de MO hallados anteriormente Con respecto al P disponible se conoce que la concentracioacuten de este elemento es baja principalmente en los troacutepicos [17]
270 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
En cuanto a las variables de estudio el anaacutelisis de varianza correspondiente a la biomasa de poda total mostroacute diferencias significativas entre sistemas Se obtuvo 676 tha para el sistema AS y 445 tha para el sistema TR siendo mayor el sistema AS en 3417 como se puede ver en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 2222 Produccioacuten de biomasa de poda total en dos sistemas de
produccioacuten
En el sistema TR la biomasa de poda se debioacute principalmente al aporte del cultivo de cacao y como se observoacute en la estimacioacuten de biomasa aeacuterea este sistema acumula grandes cantidades de biomasa en el cultivo de cacao Sin embargo la produccioacuten de biomasa fue mayor en el sistema AS debido a la densidad y composicioacuten de especies del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies arboacutereas (maderables frutales y de servicio) Seguacuten Nair [13] la produccioacuten de biomasa da por resultado altos niveles de materia orgaacutenica y nutrientes disponibles para el suelo que inciden en los rendimientos de la produccioacuten
De igual forma existe diferencia significativa entre la biomasa de poda a diferentes edades de la plantacioacuten esta variable es directamente proporcional a la edad (figura 3)
Figura Figura Figura Figura 3333 Produccioacuten de biomasa por edades de plantacioacuten
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 271
Se encontroacute mayor biomasa a mayor edad de plantacioacuten porque la planta adquiriere mayor volumen a medida que la edad aumenta La variacioacuten es notoria en las edades de plantacioacuten evaluadas sin embargo esta variacioacuten iraacute disminuyendo a medida que la comunidad vegetal desarrolle hasta acumular la energiacutea o biomasa maacutexima a partir de la cual se mantendraacute en constante
El anaacutelisis entre sistemas de produccioacuten seguacuten la edad de plantacioacuten (figura 4) indica que los promedios de los sistemas de produccioacuten con diferente letra son significativamente diferentes dentro de cada edad de plantacioacuten
Figura Figura Figura Figura 4444 Produccioacuten de biomasa en el sistema TR y en el AS seguacuten la edad de
plantacioacuten
El aporte del sistema AS fue mayor en 447 460 y 202 para los cultivos de 5 7 y 12 antildeos correspondientemente porque eacuteste fue un aporte conjunto del cacao y de los aacuterboles del dosel de sombra En estudios similares Alpizar et al (1983) obtuvieron 65 tha antildeo para cacaoErythina 58 tha antildeo para cacaoCordia y 84 tha antildeo para cacaosombra mezclada
La biomasa de poda por componentes determinoacute la influencia dentro del ciclaje de nutrientes en ambos sistemas evaluados (figura 5) Como se puede observar el aporte de biomasa del componente foliar A en las tres edades de plantacioacuten es mayor al 60 tanto para el sistema TR como para el sistema AS lo que es muy comuacuten en estudios con plantaciones joacutevenes Por ejemplo en un estudio realizado en tres tipos de sistemas de cultivo de cacao se encontroacute un aporte de biomasa foliar mayor al 50 por la edad joven de las plantaciones [9]
272 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
Plantacioacuten de 5 antildeos de edad
Plantacioacuten de 7 antildeos de edad
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 273
Plantacioacuten de 12 antildeos de edad
Figura Figura Figura Figura 5555 Produccioacuten de biomasa por componente para el sistema TR y el
sistema AS en plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad
El resultado de los anaacutelisis de nutrientes de la biomasa se observa en la tabla 6
Tabla Tabla Tabla Tabla 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda de
plantaciones con cacao
Nutrientes Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Nitroacutegeno Foacutesforo Potasio
Total
-- antildeos -- ------------------------------ kgha --------------------------------
1 TR 3568 002 2234 5804 2 AS
5 7696 004 3680 11381
3 TR 7105 005 3513 10623 4 AS
7 14883 010 12798 27691
5 TR 10100 006 8279 18384 6 AS
12 15600 011 7770 23381
274 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La concentracioacuten de nitroacutegeno fue mayor en el sistema AS en 536 526 y 353 para las edades de 5 7 y 12 antildeos respectivamente
El N fue mayor en el sistema AS porque eacuteste cuenta con mayor diversidad de especies que acumulan nutrientes de forma selectiva por ejemplo especies reconocidas por su capacidad de fijar nitroacutegeno presentan mayor contenido de este elemento en su componente foliar como la Inga edulis Erythrina poeppigiana y Gliricidia sepium (Palm 1995 cit por [22]) El N obtenido en el sistema AS representa el 17 34 y 35 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos en relacioacuten al nitroacutegeno ideal que necesita un cultivo de cacao en produccioacuten (438 kgha) [11]
La concentracioacuten de P fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 51 para las edades de plantacioacuten de 5 y 7 antildeos y 46 para la plantacioacuten de 12 antildeos
El contenido de P fue bastante bajo en ambos sistemas de produccioacuten y en comparacioacuten con otros estudios similares Eacuteste no cubrioacute la cantidad de P que se necesita para un cultivo de cacao en produccioacuten (48 kgha) [11]
La concentracioacuten de potasio fue mayor en el sistema AS en 393 y 726 para las plantaciones de 5 y 7 antildeos sin embargo la plantacioacuten de 12 antildeos fue similar pero superior en el sistema TR en 62
La concentracioacuten de este nutriente fue mayor en el sistema AS por la composicioacuten diversificada de especies que se encuentran en el sistema por ejemplo se encontroacute especies como la Gliricidia sepium Leucaena leucocephala y palmas como la Bactris gassipaes que son reconocidas porque acumulan altas cantidades de potasio [5] Se puede observar que en el sistema AS el potasio disminuye notoriamente en la plantacioacuten de 12 antildeos lo que posiblemente se debe a que dicha plantacioacuten obtuvo la menor cantidad del componente frutos secos por el contrario la plantacioacuten de 12 antildeos del sistema TR obtuvo la mayor cantidad del componente frutos secos en relacioacuten a los demaacutes cultivos (tabla 6)
Finalmente el contenido de nutrientes total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 49 616 y 214 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad como se puede ver en la siguiente figura
Se observoacute un mayor aporte de nutrientes en el sistema AS comparado con el sistema TR Los resultados pueden influenciar directamente en el rendimiento del cultivo ya que este se debe a la extraccioacuten e interaccioacuten de elementos nutritivos que se encuentran disponibles en el suelo [5] Por otro lado la concentracioacuten de foacutesforo fue bastante baja en ambos sistemas de produccioacuten coincidiendo con el foacutesforo disponible encontrado anteriormente en el estudio del suelo en base a estos resultados se puede afirmar que el foacutesforo es un elemento limitante por la escasez que presenta en el ciclaje de nutrientes en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Rodriacuteguez [17] el foacutesforo puede limitar el desarrollo y productividad de las plantas a pesar de suficiente cantidad de los demaacutes elementos esenciales por la ldquoley del miacutenimordquo
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 275
Figura Figura Figura Figura 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda en
plantaciones con cacao
En la estimacioacuten de la descomposicioacuten de biomasa por la relacioacuten CN se encontroacute lo presentado en la Tabla 7
Tabla Tabla Tabla Tabla 7777 Relacioacuten CarbonoNitroacutegeno en sistemas de produccioacuten de cacao
Relacioacuten CN Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Foliar
(A) Tallo tierno
(B) Tallo lentildeoso
(C) Frutos
secos (D)
-- antildeos -- -------------------------------------- -----------------------------------
1 TR 2639 8051 10918 3335
2 AS 5
2224 5115 10419 3335
3 TR 2836 6517 9871 3770
4 AS 7
2175 9601 10230 2639
5 TR 3003 6619 9601 3770
6 AS 12
2610 11359 9601 3372
El componente foliar (A) varioacute entre 20 y 30 y el componente frutos secos (D) entre 26 a 38 en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Brady y Weil [2] estas relaciones son frecuentes en regiones huacutemedas por lo tanto la tasa de descomposicioacuten en ambos componentes orgaacutenicos dado por la concentracioacuten de nitroacutegeno permite que la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes se encuentren en equilibrio
En cuanto a los componentes tallo tierno (B) y lentildeoso (C) la relacioacuten CN se encontroacute por encima de 50 en ambos sistemas de produccioacuten dentro del rango de inmovilizacioacuten de nutrientes por lo tanto la velocidad de descomposicioacuten de estos residuos es baja [5] En estos componentes la concentracioacuten de nitroacutegeno es baja y maacutes
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 277
resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 279
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268 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
3 Resultados
La estimacioacuten de biomasa aeacuterea total se presenta en la siguiente tabla
Tabla Tabla Tabla Tabla 5555 Biomasa aeacuterea de plantaciones de cacao bajo dos sistemas de
produccioacuten
Biomasa aeacuterea Ndeg de
Parcela Sistema de produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Cacao
Aacuterboles del dosel de sombra
Total
- antildeos - ------------------------ tha -----------------------
1 TR 3429 33257 36686
2 AS 5
2058 83669 85727
3 TR 6417 37190 43607
4 AS 7
5536 101440 106976
5 TR 16914 2106 19020
6 AS 12
15813 66400 82231
La biomasa aeacuterea total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 572 592 y 768 para las edades de plantacioacuten de 5 7 y 12 antildeos respectivamente como se observa en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 1111 Biomasa aeacuterea total de plantaciones de cacao en dos sistemas de
produccioacuten
La biomasa aeacuterea fue mayor en el sistema AS debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual incluye la presencia de un gran nuacutemero de individuos por unidad de superficie De acuerdo con Nair [13] el efecto combinado de la seleccioacuten de especies y
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 269
el manejo de los sistemas agroforestales dan por resultado mayor iacutendice de produccioacuten de biomasa primaria neta de un ecosistema
La biomasa aeacuterea del cacao fue mayor en el sistema TR (tabla 5) debido a que el desarrollo de la arquitectura de los aacuterboles de cacao difieren de un sistema a otro Los aacuterboles de cacao en el sistema AS tienden a crecer de forma esbelta y vertical debido a que se encuentran en crecimiento conjunto con otras especies y compiten entre ellas por espacio y por luz en cambio los aacuterboles de cacao del sistema TR desarrollan de forma frondosa y horizontal aumentando claramente su volumen de aacuterea basal
Por el contrario la biomasa aeacuterea de las especies del dosel de sombra fue mayor en el sistema AS (tabla 5) porque si bien el sistema TR es asociado con maacutes de una especie con el fin de obtener ingresos econoacutemicos a corto plazo (frutales) y a largo plazo (maderables) estos sistemas no siguen un disentildeo uniforme de plantacioacuten Mientras que el sistema AS se ha establecido bajo un disentildeo de plantacioacuten donde el cultivo principal es sembrado en asociacioacuten con otras especies con el fin de optimizar servicios (lentildea madera frutos fijacioacuten de nutrientes sombra etc) y aumentar la produccioacuten por unidad de terreno
El estudio de suelos mostroacute un pH que varioacute entre 55 a 75 valores que corresponden a suelos ligeramente aacutecidos neutros y ligeramente alcalinos Estos valores se encuentran dentro de los niveles de pH recomendables para el cultivo de cacao seguacuten Mejiacutea y Arguello [11] puesto que solo valores extremos de pH influyen en la disponibilidad de nutrientes actividad microbial y solubilidad de minerales del suelo
La CE de los suelos analizados se encontroacute en la clasificacioacuten de suelos no salinos (0 - 098 dSm) Por lo tanto son suelos favorables para el crecimiento de todos los cultivos ya que a niveles altos de iones disueltos en el suelo aumenta el potencial osmoacutetico y a la vez la succioacuten del agua del suelo por lo que los cultivos deben utilizar mayor energiacutea para poder absorber el agua y los nutrientes disueltos en ella [7]
Los cultivos del sistema AS presentaron porcentajes de MO moderados mientras que el sistema TR presento porcentajes que variaron entre moderados a altos Sin embargo por la naturaleza del estudio no se tomaron repeticiones para cada edad de cultivo por lo tanto los resultados de suelo encontrados no pueden generalizarse para ambos sistemas de produccioacuten de la regioacuten Por otro lado un estudio anterior realizado en Alto Beni por Gruberg [6] menciona que los sistemas AS fueron instalados en parcelas con suelos degradados por la naturaleza experimental del sistema y por lo tanto los suelos siguen un proceso de recuperacioacuten
Con respecto a los nutrientes del suelo el sistema TR obtuvo resultados de N total y K intercambiable que variaron entre moderados a altos y el sistema AS resultados entre bajos a moderados en los resultados de P disponible los niveles fueron muy bajos tanto para el sistema TR como en el sistema AS Los niveles de N total y K intercambiable posiblemente se pueden relacionar con los resultados de MO hallados anteriormente Con respecto al P disponible se conoce que la concentracioacuten de este elemento es baja principalmente en los troacutepicos [17]
270 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
En cuanto a las variables de estudio el anaacutelisis de varianza correspondiente a la biomasa de poda total mostroacute diferencias significativas entre sistemas Se obtuvo 676 tha para el sistema AS y 445 tha para el sistema TR siendo mayor el sistema AS en 3417 como se puede ver en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 2222 Produccioacuten de biomasa de poda total en dos sistemas de
produccioacuten
En el sistema TR la biomasa de poda se debioacute principalmente al aporte del cultivo de cacao y como se observoacute en la estimacioacuten de biomasa aeacuterea este sistema acumula grandes cantidades de biomasa en el cultivo de cacao Sin embargo la produccioacuten de biomasa fue mayor en el sistema AS debido a la densidad y composicioacuten de especies del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies arboacutereas (maderables frutales y de servicio) Seguacuten Nair [13] la produccioacuten de biomasa da por resultado altos niveles de materia orgaacutenica y nutrientes disponibles para el suelo que inciden en los rendimientos de la produccioacuten
De igual forma existe diferencia significativa entre la biomasa de poda a diferentes edades de la plantacioacuten esta variable es directamente proporcional a la edad (figura 3)
Figura Figura Figura Figura 3333 Produccioacuten de biomasa por edades de plantacioacuten
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Se encontroacute mayor biomasa a mayor edad de plantacioacuten porque la planta adquiriere mayor volumen a medida que la edad aumenta La variacioacuten es notoria en las edades de plantacioacuten evaluadas sin embargo esta variacioacuten iraacute disminuyendo a medida que la comunidad vegetal desarrolle hasta acumular la energiacutea o biomasa maacutexima a partir de la cual se mantendraacute en constante
El anaacutelisis entre sistemas de produccioacuten seguacuten la edad de plantacioacuten (figura 4) indica que los promedios de los sistemas de produccioacuten con diferente letra son significativamente diferentes dentro de cada edad de plantacioacuten
Figura Figura Figura Figura 4444 Produccioacuten de biomasa en el sistema TR y en el AS seguacuten la edad de
plantacioacuten
El aporte del sistema AS fue mayor en 447 460 y 202 para los cultivos de 5 7 y 12 antildeos correspondientemente porque eacuteste fue un aporte conjunto del cacao y de los aacuterboles del dosel de sombra En estudios similares Alpizar et al (1983) obtuvieron 65 tha antildeo para cacaoErythina 58 tha antildeo para cacaoCordia y 84 tha antildeo para cacaosombra mezclada
La biomasa de poda por componentes determinoacute la influencia dentro del ciclaje de nutrientes en ambos sistemas evaluados (figura 5) Como se puede observar el aporte de biomasa del componente foliar A en las tres edades de plantacioacuten es mayor al 60 tanto para el sistema TR como para el sistema AS lo que es muy comuacuten en estudios con plantaciones joacutevenes Por ejemplo en un estudio realizado en tres tipos de sistemas de cultivo de cacao se encontroacute un aporte de biomasa foliar mayor al 50 por la edad joven de las plantaciones [9]
272 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
Plantacioacuten de 5 antildeos de edad
Plantacioacuten de 7 antildeos de edad
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Plantacioacuten de 12 antildeos de edad
Figura Figura Figura Figura 5555 Produccioacuten de biomasa por componente para el sistema TR y el
sistema AS en plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad
El resultado de los anaacutelisis de nutrientes de la biomasa se observa en la tabla 6
Tabla Tabla Tabla Tabla 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda de
plantaciones con cacao
Nutrientes Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Nitroacutegeno Foacutesforo Potasio
Total
-- antildeos -- ------------------------------ kgha --------------------------------
1 TR 3568 002 2234 5804 2 AS
5 7696 004 3680 11381
3 TR 7105 005 3513 10623 4 AS
7 14883 010 12798 27691
5 TR 10100 006 8279 18384 6 AS
12 15600 011 7770 23381
274 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La concentracioacuten de nitroacutegeno fue mayor en el sistema AS en 536 526 y 353 para las edades de 5 7 y 12 antildeos respectivamente
El N fue mayor en el sistema AS porque eacuteste cuenta con mayor diversidad de especies que acumulan nutrientes de forma selectiva por ejemplo especies reconocidas por su capacidad de fijar nitroacutegeno presentan mayor contenido de este elemento en su componente foliar como la Inga edulis Erythrina poeppigiana y Gliricidia sepium (Palm 1995 cit por [22]) El N obtenido en el sistema AS representa el 17 34 y 35 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos en relacioacuten al nitroacutegeno ideal que necesita un cultivo de cacao en produccioacuten (438 kgha) [11]
La concentracioacuten de P fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 51 para las edades de plantacioacuten de 5 y 7 antildeos y 46 para la plantacioacuten de 12 antildeos
El contenido de P fue bastante bajo en ambos sistemas de produccioacuten y en comparacioacuten con otros estudios similares Eacuteste no cubrioacute la cantidad de P que se necesita para un cultivo de cacao en produccioacuten (48 kgha) [11]
La concentracioacuten de potasio fue mayor en el sistema AS en 393 y 726 para las plantaciones de 5 y 7 antildeos sin embargo la plantacioacuten de 12 antildeos fue similar pero superior en el sistema TR en 62
La concentracioacuten de este nutriente fue mayor en el sistema AS por la composicioacuten diversificada de especies que se encuentran en el sistema por ejemplo se encontroacute especies como la Gliricidia sepium Leucaena leucocephala y palmas como la Bactris gassipaes que son reconocidas porque acumulan altas cantidades de potasio [5] Se puede observar que en el sistema AS el potasio disminuye notoriamente en la plantacioacuten de 12 antildeos lo que posiblemente se debe a que dicha plantacioacuten obtuvo la menor cantidad del componente frutos secos por el contrario la plantacioacuten de 12 antildeos del sistema TR obtuvo la mayor cantidad del componente frutos secos en relacioacuten a los demaacutes cultivos (tabla 6)
Finalmente el contenido de nutrientes total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 49 616 y 214 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad como se puede ver en la siguiente figura
Se observoacute un mayor aporte de nutrientes en el sistema AS comparado con el sistema TR Los resultados pueden influenciar directamente en el rendimiento del cultivo ya que este se debe a la extraccioacuten e interaccioacuten de elementos nutritivos que se encuentran disponibles en el suelo [5] Por otro lado la concentracioacuten de foacutesforo fue bastante baja en ambos sistemas de produccioacuten coincidiendo con el foacutesforo disponible encontrado anteriormente en el estudio del suelo en base a estos resultados se puede afirmar que el foacutesforo es un elemento limitante por la escasez que presenta en el ciclaje de nutrientes en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Rodriacuteguez [17] el foacutesforo puede limitar el desarrollo y productividad de las plantas a pesar de suficiente cantidad de los demaacutes elementos esenciales por la ldquoley del miacutenimordquo
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 275
Figura Figura Figura Figura 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda en
plantaciones con cacao
En la estimacioacuten de la descomposicioacuten de biomasa por la relacioacuten CN se encontroacute lo presentado en la Tabla 7
Tabla Tabla Tabla Tabla 7777 Relacioacuten CarbonoNitroacutegeno en sistemas de produccioacuten de cacao
Relacioacuten CN Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Foliar
(A) Tallo tierno
(B) Tallo lentildeoso
(C) Frutos
secos (D)
-- antildeos -- -------------------------------------- -----------------------------------
1 TR 2639 8051 10918 3335
2 AS 5
2224 5115 10419 3335
3 TR 2836 6517 9871 3770
4 AS 7
2175 9601 10230 2639
5 TR 3003 6619 9601 3770
6 AS 12
2610 11359 9601 3372
El componente foliar (A) varioacute entre 20 y 30 y el componente frutos secos (D) entre 26 a 38 en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Brady y Weil [2] estas relaciones son frecuentes en regiones huacutemedas por lo tanto la tasa de descomposicioacuten en ambos componentes orgaacutenicos dado por la concentracioacuten de nitroacutegeno permite que la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes se encuentren en equilibrio
En cuanto a los componentes tallo tierno (B) y lentildeoso (C) la relacioacuten CN se encontroacute por encima de 50 en ambos sistemas de produccioacuten dentro del rango de inmovilizacioacuten de nutrientes por lo tanto la velocidad de descomposicioacuten de estos residuos es baja [5] En estos componentes la concentracioacuten de nitroacutegeno es baja y maacutes
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
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resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
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Referencias
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ecoloacutegica de la agroforesteriacutea sucesional en al zona del Alto Beni Bolivia Tesis de grado de Licenciatura en Ingenieriacutea Ambiental Universidad Catoacutelica Boliviana San Pablo (UCB) Cochabamba - Bolivia
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280 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
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ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 269
el manejo de los sistemas agroforestales dan por resultado mayor iacutendice de produccioacuten de biomasa primaria neta de un ecosistema
La biomasa aeacuterea del cacao fue mayor en el sistema TR (tabla 5) debido a que el desarrollo de la arquitectura de los aacuterboles de cacao difieren de un sistema a otro Los aacuterboles de cacao en el sistema AS tienden a crecer de forma esbelta y vertical debido a que se encuentran en crecimiento conjunto con otras especies y compiten entre ellas por espacio y por luz en cambio los aacuterboles de cacao del sistema TR desarrollan de forma frondosa y horizontal aumentando claramente su volumen de aacuterea basal
Por el contrario la biomasa aeacuterea de las especies del dosel de sombra fue mayor en el sistema AS (tabla 5) porque si bien el sistema TR es asociado con maacutes de una especie con el fin de obtener ingresos econoacutemicos a corto plazo (frutales) y a largo plazo (maderables) estos sistemas no siguen un disentildeo uniforme de plantacioacuten Mientras que el sistema AS se ha establecido bajo un disentildeo de plantacioacuten donde el cultivo principal es sembrado en asociacioacuten con otras especies con el fin de optimizar servicios (lentildea madera frutos fijacioacuten de nutrientes sombra etc) y aumentar la produccioacuten por unidad de terreno
El estudio de suelos mostroacute un pH que varioacute entre 55 a 75 valores que corresponden a suelos ligeramente aacutecidos neutros y ligeramente alcalinos Estos valores se encuentran dentro de los niveles de pH recomendables para el cultivo de cacao seguacuten Mejiacutea y Arguello [11] puesto que solo valores extremos de pH influyen en la disponibilidad de nutrientes actividad microbial y solubilidad de minerales del suelo
La CE de los suelos analizados se encontroacute en la clasificacioacuten de suelos no salinos (0 - 098 dSm) Por lo tanto son suelos favorables para el crecimiento de todos los cultivos ya que a niveles altos de iones disueltos en el suelo aumenta el potencial osmoacutetico y a la vez la succioacuten del agua del suelo por lo que los cultivos deben utilizar mayor energiacutea para poder absorber el agua y los nutrientes disueltos en ella [7]
Los cultivos del sistema AS presentaron porcentajes de MO moderados mientras que el sistema TR presento porcentajes que variaron entre moderados a altos Sin embargo por la naturaleza del estudio no se tomaron repeticiones para cada edad de cultivo por lo tanto los resultados de suelo encontrados no pueden generalizarse para ambos sistemas de produccioacuten de la regioacuten Por otro lado un estudio anterior realizado en Alto Beni por Gruberg [6] menciona que los sistemas AS fueron instalados en parcelas con suelos degradados por la naturaleza experimental del sistema y por lo tanto los suelos siguen un proceso de recuperacioacuten
Con respecto a los nutrientes del suelo el sistema TR obtuvo resultados de N total y K intercambiable que variaron entre moderados a altos y el sistema AS resultados entre bajos a moderados en los resultados de P disponible los niveles fueron muy bajos tanto para el sistema TR como en el sistema AS Los niveles de N total y K intercambiable posiblemente se pueden relacionar con los resultados de MO hallados anteriormente Con respecto al P disponible se conoce que la concentracioacuten de este elemento es baja principalmente en los troacutepicos [17]
270 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
En cuanto a las variables de estudio el anaacutelisis de varianza correspondiente a la biomasa de poda total mostroacute diferencias significativas entre sistemas Se obtuvo 676 tha para el sistema AS y 445 tha para el sistema TR siendo mayor el sistema AS en 3417 como se puede ver en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 2222 Produccioacuten de biomasa de poda total en dos sistemas de
produccioacuten
En el sistema TR la biomasa de poda se debioacute principalmente al aporte del cultivo de cacao y como se observoacute en la estimacioacuten de biomasa aeacuterea este sistema acumula grandes cantidades de biomasa en el cultivo de cacao Sin embargo la produccioacuten de biomasa fue mayor en el sistema AS debido a la densidad y composicioacuten de especies del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies arboacutereas (maderables frutales y de servicio) Seguacuten Nair [13] la produccioacuten de biomasa da por resultado altos niveles de materia orgaacutenica y nutrientes disponibles para el suelo que inciden en los rendimientos de la produccioacuten
De igual forma existe diferencia significativa entre la biomasa de poda a diferentes edades de la plantacioacuten esta variable es directamente proporcional a la edad (figura 3)
Figura Figura Figura Figura 3333 Produccioacuten de biomasa por edades de plantacioacuten
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 271
Se encontroacute mayor biomasa a mayor edad de plantacioacuten porque la planta adquiriere mayor volumen a medida que la edad aumenta La variacioacuten es notoria en las edades de plantacioacuten evaluadas sin embargo esta variacioacuten iraacute disminuyendo a medida que la comunidad vegetal desarrolle hasta acumular la energiacutea o biomasa maacutexima a partir de la cual se mantendraacute en constante
El anaacutelisis entre sistemas de produccioacuten seguacuten la edad de plantacioacuten (figura 4) indica que los promedios de los sistemas de produccioacuten con diferente letra son significativamente diferentes dentro de cada edad de plantacioacuten
Figura Figura Figura Figura 4444 Produccioacuten de biomasa en el sistema TR y en el AS seguacuten la edad de
plantacioacuten
El aporte del sistema AS fue mayor en 447 460 y 202 para los cultivos de 5 7 y 12 antildeos correspondientemente porque eacuteste fue un aporte conjunto del cacao y de los aacuterboles del dosel de sombra En estudios similares Alpizar et al (1983) obtuvieron 65 tha antildeo para cacaoErythina 58 tha antildeo para cacaoCordia y 84 tha antildeo para cacaosombra mezclada
La biomasa de poda por componentes determinoacute la influencia dentro del ciclaje de nutrientes en ambos sistemas evaluados (figura 5) Como se puede observar el aporte de biomasa del componente foliar A en las tres edades de plantacioacuten es mayor al 60 tanto para el sistema TR como para el sistema AS lo que es muy comuacuten en estudios con plantaciones joacutevenes Por ejemplo en un estudio realizado en tres tipos de sistemas de cultivo de cacao se encontroacute un aporte de biomasa foliar mayor al 50 por la edad joven de las plantaciones [9]
272 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
Plantacioacuten de 5 antildeos de edad
Plantacioacuten de 7 antildeos de edad
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Plantacioacuten de 12 antildeos de edad
Figura Figura Figura Figura 5555 Produccioacuten de biomasa por componente para el sistema TR y el
sistema AS en plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad
El resultado de los anaacutelisis de nutrientes de la biomasa se observa en la tabla 6
Tabla Tabla Tabla Tabla 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda de
plantaciones con cacao
Nutrientes Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Nitroacutegeno Foacutesforo Potasio
Total
-- antildeos -- ------------------------------ kgha --------------------------------
1 TR 3568 002 2234 5804 2 AS
5 7696 004 3680 11381
3 TR 7105 005 3513 10623 4 AS
7 14883 010 12798 27691
5 TR 10100 006 8279 18384 6 AS
12 15600 011 7770 23381
274 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La concentracioacuten de nitroacutegeno fue mayor en el sistema AS en 536 526 y 353 para las edades de 5 7 y 12 antildeos respectivamente
El N fue mayor en el sistema AS porque eacuteste cuenta con mayor diversidad de especies que acumulan nutrientes de forma selectiva por ejemplo especies reconocidas por su capacidad de fijar nitroacutegeno presentan mayor contenido de este elemento en su componente foliar como la Inga edulis Erythrina poeppigiana y Gliricidia sepium (Palm 1995 cit por [22]) El N obtenido en el sistema AS representa el 17 34 y 35 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos en relacioacuten al nitroacutegeno ideal que necesita un cultivo de cacao en produccioacuten (438 kgha) [11]
La concentracioacuten de P fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 51 para las edades de plantacioacuten de 5 y 7 antildeos y 46 para la plantacioacuten de 12 antildeos
El contenido de P fue bastante bajo en ambos sistemas de produccioacuten y en comparacioacuten con otros estudios similares Eacuteste no cubrioacute la cantidad de P que se necesita para un cultivo de cacao en produccioacuten (48 kgha) [11]
La concentracioacuten de potasio fue mayor en el sistema AS en 393 y 726 para las plantaciones de 5 y 7 antildeos sin embargo la plantacioacuten de 12 antildeos fue similar pero superior en el sistema TR en 62
La concentracioacuten de este nutriente fue mayor en el sistema AS por la composicioacuten diversificada de especies que se encuentran en el sistema por ejemplo se encontroacute especies como la Gliricidia sepium Leucaena leucocephala y palmas como la Bactris gassipaes que son reconocidas porque acumulan altas cantidades de potasio [5] Se puede observar que en el sistema AS el potasio disminuye notoriamente en la plantacioacuten de 12 antildeos lo que posiblemente se debe a que dicha plantacioacuten obtuvo la menor cantidad del componente frutos secos por el contrario la plantacioacuten de 12 antildeos del sistema TR obtuvo la mayor cantidad del componente frutos secos en relacioacuten a los demaacutes cultivos (tabla 6)
Finalmente el contenido de nutrientes total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 49 616 y 214 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad como se puede ver en la siguiente figura
Se observoacute un mayor aporte de nutrientes en el sistema AS comparado con el sistema TR Los resultados pueden influenciar directamente en el rendimiento del cultivo ya que este se debe a la extraccioacuten e interaccioacuten de elementos nutritivos que se encuentran disponibles en el suelo [5] Por otro lado la concentracioacuten de foacutesforo fue bastante baja en ambos sistemas de produccioacuten coincidiendo con el foacutesforo disponible encontrado anteriormente en el estudio del suelo en base a estos resultados se puede afirmar que el foacutesforo es un elemento limitante por la escasez que presenta en el ciclaje de nutrientes en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Rodriacuteguez [17] el foacutesforo puede limitar el desarrollo y productividad de las plantas a pesar de suficiente cantidad de los demaacutes elementos esenciales por la ldquoley del miacutenimordquo
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Figura Figura Figura Figura 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda en
plantaciones con cacao
En la estimacioacuten de la descomposicioacuten de biomasa por la relacioacuten CN se encontroacute lo presentado en la Tabla 7
Tabla Tabla Tabla Tabla 7777 Relacioacuten CarbonoNitroacutegeno en sistemas de produccioacuten de cacao
Relacioacuten CN Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Foliar
(A) Tallo tierno
(B) Tallo lentildeoso
(C) Frutos
secos (D)
-- antildeos -- -------------------------------------- -----------------------------------
1 TR 2639 8051 10918 3335
2 AS 5
2224 5115 10419 3335
3 TR 2836 6517 9871 3770
4 AS 7
2175 9601 10230 2639
5 TR 3003 6619 9601 3770
6 AS 12
2610 11359 9601 3372
El componente foliar (A) varioacute entre 20 y 30 y el componente frutos secos (D) entre 26 a 38 en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Brady y Weil [2] estas relaciones son frecuentes en regiones huacutemedas por lo tanto la tasa de descomposicioacuten en ambos componentes orgaacutenicos dado por la concentracioacuten de nitroacutegeno permite que la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes se encuentren en equilibrio
En cuanto a los componentes tallo tierno (B) y lentildeoso (C) la relacioacuten CN se encontroacute por encima de 50 en ambos sistemas de produccioacuten dentro del rango de inmovilizacioacuten de nutrientes por lo tanto la velocidad de descomposicioacuten de estos residuos es baja [5] En estos componentes la concentracioacuten de nitroacutegeno es baja y maacutes
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 277
resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
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280 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
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270 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
En cuanto a las variables de estudio el anaacutelisis de varianza correspondiente a la biomasa de poda total mostroacute diferencias significativas entre sistemas Se obtuvo 676 tha para el sistema AS y 445 tha para el sistema TR siendo mayor el sistema AS en 3417 como se puede ver en la siguiente figura
Figura Figura Figura Figura 2222 Produccioacuten de biomasa de poda total en dos sistemas de
produccioacuten
En el sistema TR la biomasa de poda se debioacute principalmente al aporte del cultivo de cacao y como se observoacute en la estimacioacuten de biomasa aeacuterea este sistema acumula grandes cantidades de biomasa en el cultivo de cacao Sin embargo la produccioacuten de biomasa fue mayor en el sistema AS debido a la densidad y composicioacuten de especies del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies arboacutereas (maderables frutales y de servicio) Seguacuten Nair [13] la produccioacuten de biomasa da por resultado altos niveles de materia orgaacutenica y nutrientes disponibles para el suelo que inciden en los rendimientos de la produccioacuten
De igual forma existe diferencia significativa entre la biomasa de poda a diferentes edades de la plantacioacuten esta variable es directamente proporcional a la edad (figura 3)
Figura Figura Figura Figura 3333 Produccioacuten de biomasa por edades de plantacioacuten
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 271
Se encontroacute mayor biomasa a mayor edad de plantacioacuten porque la planta adquiriere mayor volumen a medida que la edad aumenta La variacioacuten es notoria en las edades de plantacioacuten evaluadas sin embargo esta variacioacuten iraacute disminuyendo a medida que la comunidad vegetal desarrolle hasta acumular la energiacutea o biomasa maacutexima a partir de la cual se mantendraacute en constante
El anaacutelisis entre sistemas de produccioacuten seguacuten la edad de plantacioacuten (figura 4) indica que los promedios de los sistemas de produccioacuten con diferente letra son significativamente diferentes dentro de cada edad de plantacioacuten
Figura Figura Figura Figura 4444 Produccioacuten de biomasa en el sistema TR y en el AS seguacuten la edad de
plantacioacuten
El aporte del sistema AS fue mayor en 447 460 y 202 para los cultivos de 5 7 y 12 antildeos correspondientemente porque eacuteste fue un aporte conjunto del cacao y de los aacuterboles del dosel de sombra En estudios similares Alpizar et al (1983) obtuvieron 65 tha antildeo para cacaoErythina 58 tha antildeo para cacaoCordia y 84 tha antildeo para cacaosombra mezclada
La biomasa de poda por componentes determinoacute la influencia dentro del ciclaje de nutrientes en ambos sistemas evaluados (figura 5) Como se puede observar el aporte de biomasa del componente foliar A en las tres edades de plantacioacuten es mayor al 60 tanto para el sistema TR como para el sistema AS lo que es muy comuacuten en estudios con plantaciones joacutevenes Por ejemplo en un estudio realizado en tres tipos de sistemas de cultivo de cacao se encontroacute un aporte de biomasa foliar mayor al 50 por la edad joven de las plantaciones [9]
272 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
Plantacioacuten de 5 antildeos de edad
Plantacioacuten de 7 antildeos de edad
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 273
Plantacioacuten de 12 antildeos de edad
Figura Figura Figura Figura 5555 Produccioacuten de biomasa por componente para el sistema TR y el
sistema AS en plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad
El resultado de los anaacutelisis de nutrientes de la biomasa se observa en la tabla 6
Tabla Tabla Tabla Tabla 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda de
plantaciones con cacao
Nutrientes Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Nitroacutegeno Foacutesforo Potasio
Total
-- antildeos -- ------------------------------ kgha --------------------------------
1 TR 3568 002 2234 5804 2 AS
5 7696 004 3680 11381
3 TR 7105 005 3513 10623 4 AS
7 14883 010 12798 27691
5 TR 10100 006 8279 18384 6 AS
12 15600 011 7770 23381
274 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La concentracioacuten de nitroacutegeno fue mayor en el sistema AS en 536 526 y 353 para las edades de 5 7 y 12 antildeos respectivamente
El N fue mayor en el sistema AS porque eacuteste cuenta con mayor diversidad de especies que acumulan nutrientes de forma selectiva por ejemplo especies reconocidas por su capacidad de fijar nitroacutegeno presentan mayor contenido de este elemento en su componente foliar como la Inga edulis Erythrina poeppigiana y Gliricidia sepium (Palm 1995 cit por [22]) El N obtenido en el sistema AS representa el 17 34 y 35 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos en relacioacuten al nitroacutegeno ideal que necesita un cultivo de cacao en produccioacuten (438 kgha) [11]
La concentracioacuten de P fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 51 para las edades de plantacioacuten de 5 y 7 antildeos y 46 para la plantacioacuten de 12 antildeos
El contenido de P fue bastante bajo en ambos sistemas de produccioacuten y en comparacioacuten con otros estudios similares Eacuteste no cubrioacute la cantidad de P que se necesita para un cultivo de cacao en produccioacuten (48 kgha) [11]
La concentracioacuten de potasio fue mayor en el sistema AS en 393 y 726 para las plantaciones de 5 y 7 antildeos sin embargo la plantacioacuten de 12 antildeos fue similar pero superior en el sistema TR en 62
La concentracioacuten de este nutriente fue mayor en el sistema AS por la composicioacuten diversificada de especies que se encuentran en el sistema por ejemplo se encontroacute especies como la Gliricidia sepium Leucaena leucocephala y palmas como la Bactris gassipaes que son reconocidas porque acumulan altas cantidades de potasio [5] Se puede observar que en el sistema AS el potasio disminuye notoriamente en la plantacioacuten de 12 antildeos lo que posiblemente se debe a que dicha plantacioacuten obtuvo la menor cantidad del componente frutos secos por el contrario la plantacioacuten de 12 antildeos del sistema TR obtuvo la mayor cantidad del componente frutos secos en relacioacuten a los demaacutes cultivos (tabla 6)
Finalmente el contenido de nutrientes total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 49 616 y 214 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad como se puede ver en la siguiente figura
Se observoacute un mayor aporte de nutrientes en el sistema AS comparado con el sistema TR Los resultados pueden influenciar directamente en el rendimiento del cultivo ya que este se debe a la extraccioacuten e interaccioacuten de elementos nutritivos que se encuentran disponibles en el suelo [5] Por otro lado la concentracioacuten de foacutesforo fue bastante baja en ambos sistemas de produccioacuten coincidiendo con el foacutesforo disponible encontrado anteriormente en el estudio del suelo en base a estos resultados se puede afirmar que el foacutesforo es un elemento limitante por la escasez que presenta en el ciclaje de nutrientes en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Rodriacuteguez [17] el foacutesforo puede limitar el desarrollo y productividad de las plantas a pesar de suficiente cantidad de los demaacutes elementos esenciales por la ldquoley del miacutenimordquo
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Figura Figura Figura Figura 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda en
plantaciones con cacao
En la estimacioacuten de la descomposicioacuten de biomasa por la relacioacuten CN se encontroacute lo presentado en la Tabla 7
Tabla Tabla Tabla Tabla 7777 Relacioacuten CarbonoNitroacutegeno en sistemas de produccioacuten de cacao
Relacioacuten CN Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Foliar
(A) Tallo tierno
(B) Tallo lentildeoso
(C) Frutos
secos (D)
-- antildeos -- -------------------------------------- -----------------------------------
1 TR 2639 8051 10918 3335
2 AS 5
2224 5115 10419 3335
3 TR 2836 6517 9871 3770
4 AS 7
2175 9601 10230 2639
5 TR 3003 6619 9601 3770
6 AS 12
2610 11359 9601 3372
El componente foliar (A) varioacute entre 20 y 30 y el componente frutos secos (D) entre 26 a 38 en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Brady y Weil [2] estas relaciones son frecuentes en regiones huacutemedas por lo tanto la tasa de descomposicioacuten en ambos componentes orgaacutenicos dado por la concentracioacuten de nitroacutegeno permite que la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes se encuentren en equilibrio
En cuanto a los componentes tallo tierno (B) y lentildeoso (C) la relacioacuten CN se encontroacute por encima de 50 en ambos sistemas de produccioacuten dentro del rango de inmovilizacioacuten de nutrientes por lo tanto la velocidad de descomposicioacuten de estos residuos es baja [5] En estos componentes la concentracioacuten de nitroacutegeno es baja y maacutes
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
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resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
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Referencias
[1] Accardi A 1985 Biomasa aeacuterea y radical distribucioacuten espacial y contenido de nutrientes en tres especies de aacuterboles de sombra (E poeppigiana A altilis y C
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280 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
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[20] Somarriba E 2004 iquestCoacutemo evaluar y mejorar el dosel de sombra de los cacaotales Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIE N ordm 41-42 122-130
[21] Somarriba E y L Trujillo 2005 El Proyecto ldquoModernizacioacuten de la cacaocultura orgaacutenica del Alto Beni Boliviardquo Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIENordm 16 12-16
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Se encontroacute mayor biomasa a mayor edad de plantacioacuten porque la planta adquiriere mayor volumen a medida que la edad aumenta La variacioacuten es notoria en las edades de plantacioacuten evaluadas sin embargo esta variacioacuten iraacute disminuyendo a medida que la comunidad vegetal desarrolle hasta acumular la energiacutea o biomasa maacutexima a partir de la cual se mantendraacute en constante
El anaacutelisis entre sistemas de produccioacuten seguacuten la edad de plantacioacuten (figura 4) indica que los promedios de los sistemas de produccioacuten con diferente letra son significativamente diferentes dentro de cada edad de plantacioacuten
Figura Figura Figura Figura 4444 Produccioacuten de biomasa en el sistema TR y en el AS seguacuten la edad de
plantacioacuten
El aporte del sistema AS fue mayor en 447 460 y 202 para los cultivos de 5 7 y 12 antildeos correspondientemente porque eacuteste fue un aporte conjunto del cacao y de los aacuterboles del dosel de sombra En estudios similares Alpizar et al (1983) obtuvieron 65 tha antildeo para cacaoErythina 58 tha antildeo para cacaoCordia y 84 tha antildeo para cacaosombra mezclada
La biomasa de poda por componentes determinoacute la influencia dentro del ciclaje de nutrientes en ambos sistemas evaluados (figura 5) Como se puede observar el aporte de biomasa del componente foliar A en las tres edades de plantacioacuten es mayor al 60 tanto para el sistema TR como para el sistema AS lo que es muy comuacuten en estudios con plantaciones joacutevenes Por ejemplo en un estudio realizado en tres tipos de sistemas de cultivo de cacao se encontroacute un aporte de biomasa foliar mayor al 50 por la edad joven de las plantaciones [9]
272 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
Plantacioacuten de 5 antildeos de edad
Plantacioacuten de 7 antildeos de edad
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 273
Plantacioacuten de 12 antildeos de edad
Figura Figura Figura Figura 5555 Produccioacuten de biomasa por componente para el sistema TR y el
sistema AS en plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad
El resultado de los anaacutelisis de nutrientes de la biomasa se observa en la tabla 6
Tabla Tabla Tabla Tabla 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda de
plantaciones con cacao
Nutrientes Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Nitroacutegeno Foacutesforo Potasio
Total
-- antildeos -- ------------------------------ kgha --------------------------------
1 TR 3568 002 2234 5804 2 AS
5 7696 004 3680 11381
3 TR 7105 005 3513 10623 4 AS
7 14883 010 12798 27691
5 TR 10100 006 8279 18384 6 AS
12 15600 011 7770 23381
274 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La concentracioacuten de nitroacutegeno fue mayor en el sistema AS en 536 526 y 353 para las edades de 5 7 y 12 antildeos respectivamente
El N fue mayor en el sistema AS porque eacuteste cuenta con mayor diversidad de especies que acumulan nutrientes de forma selectiva por ejemplo especies reconocidas por su capacidad de fijar nitroacutegeno presentan mayor contenido de este elemento en su componente foliar como la Inga edulis Erythrina poeppigiana y Gliricidia sepium (Palm 1995 cit por [22]) El N obtenido en el sistema AS representa el 17 34 y 35 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos en relacioacuten al nitroacutegeno ideal que necesita un cultivo de cacao en produccioacuten (438 kgha) [11]
La concentracioacuten de P fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 51 para las edades de plantacioacuten de 5 y 7 antildeos y 46 para la plantacioacuten de 12 antildeos
El contenido de P fue bastante bajo en ambos sistemas de produccioacuten y en comparacioacuten con otros estudios similares Eacuteste no cubrioacute la cantidad de P que se necesita para un cultivo de cacao en produccioacuten (48 kgha) [11]
La concentracioacuten de potasio fue mayor en el sistema AS en 393 y 726 para las plantaciones de 5 y 7 antildeos sin embargo la plantacioacuten de 12 antildeos fue similar pero superior en el sistema TR en 62
La concentracioacuten de este nutriente fue mayor en el sistema AS por la composicioacuten diversificada de especies que se encuentran en el sistema por ejemplo se encontroacute especies como la Gliricidia sepium Leucaena leucocephala y palmas como la Bactris gassipaes que son reconocidas porque acumulan altas cantidades de potasio [5] Se puede observar que en el sistema AS el potasio disminuye notoriamente en la plantacioacuten de 12 antildeos lo que posiblemente se debe a que dicha plantacioacuten obtuvo la menor cantidad del componente frutos secos por el contrario la plantacioacuten de 12 antildeos del sistema TR obtuvo la mayor cantidad del componente frutos secos en relacioacuten a los demaacutes cultivos (tabla 6)
Finalmente el contenido de nutrientes total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 49 616 y 214 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad como se puede ver en la siguiente figura
Se observoacute un mayor aporte de nutrientes en el sistema AS comparado con el sistema TR Los resultados pueden influenciar directamente en el rendimiento del cultivo ya que este se debe a la extraccioacuten e interaccioacuten de elementos nutritivos que se encuentran disponibles en el suelo [5] Por otro lado la concentracioacuten de foacutesforo fue bastante baja en ambos sistemas de produccioacuten coincidiendo con el foacutesforo disponible encontrado anteriormente en el estudio del suelo en base a estos resultados se puede afirmar que el foacutesforo es un elemento limitante por la escasez que presenta en el ciclaje de nutrientes en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Rodriacuteguez [17] el foacutesforo puede limitar el desarrollo y productividad de las plantas a pesar de suficiente cantidad de los demaacutes elementos esenciales por la ldquoley del miacutenimordquo
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 275
Figura Figura Figura Figura 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda en
plantaciones con cacao
En la estimacioacuten de la descomposicioacuten de biomasa por la relacioacuten CN se encontroacute lo presentado en la Tabla 7
Tabla Tabla Tabla Tabla 7777 Relacioacuten CarbonoNitroacutegeno en sistemas de produccioacuten de cacao
Relacioacuten CN Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Foliar
(A) Tallo tierno
(B) Tallo lentildeoso
(C) Frutos
secos (D)
-- antildeos -- -------------------------------------- -----------------------------------
1 TR 2639 8051 10918 3335
2 AS 5
2224 5115 10419 3335
3 TR 2836 6517 9871 3770
4 AS 7
2175 9601 10230 2639
5 TR 3003 6619 9601 3770
6 AS 12
2610 11359 9601 3372
El componente foliar (A) varioacute entre 20 y 30 y el componente frutos secos (D) entre 26 a 38 en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Brady y Weil [2] estas relaciones son frecuentes en regiones huacutemedas por lo tanto la tasa de descomposicioacuten en ambos componentes orgaacutenicos dado por la concentracioacuten de nitroacutegeno permite que la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes se encuentren en equilibrio
En cuanto a los componentes tallo tierno (B) y lentildeoso (C) la relacioacuten CN se encontroacute por encima de 50 en ambos sistemas de produccioacuten dentro del rango de inmovilizacioacuten de nutrientes por lo tanto la velocidad de descomposicioacuten de estos residuos es baja [5] En estos componentes la concentracioacuten de nitroacutegeno es baja y maacutes
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 277
resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
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Referencias
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272 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
Plantacioacuten de 5 antildeos de edad
Plantacioacuten de 7 antildeos de edad
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Plantacioacuten de 12 antildeos de edad
Figura Figura Figura Figura 5555 Produccioacuten de biomasa por componente para el sistema TR y el
sistema AS en plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad
El resultado de los anaacutelisis de nutrientes de la biomasa se observa en la tabla 6
Tabla Tabla Tabla Tabla 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda de
plantaciones con cacao
Nutrientes Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Nitroacutegeno Foacutesforo Potasio
Total
-- antildeos -- ------------------------------ kgha --------------------------------
1 TR 3568 002 2234 5804 2 AS
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3 TR 7105 005 3513 10623 4 AS
7 14883 010 12798 27691
5 TR 10100 006 8279 18384 6 AS
12 15600 011 7770 23381
274 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La concentracioacuten de nitroacutegeno fue mayor en el sistema AS en 536 526 y 353 para las edades de 5 7 y 12 antildeos respectivamente
El N fue mayor en el sistema AS porque eacuteste cuenta con mayor diversidad de especies que acumulan nutrientes de forma selectiva por ejemplo especies reconocidas por su capacidad de fijar nitroacutegeno presentan mayor contenido de este elemento en su componente foliar como la Inga edulis Erythrina poeppigiana y Gliricidia sepium (Palm 1995 cit por [22]) El N obtenido en el sistema AS representa el 17 34 y 35 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos en relacioacuten al nitroacutegeno ideal que necesita un cultivo de cacao en produccioacuten (438 kgha) [11]
La concentracioacuten de P fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 51 para las edades de plantacioacuten de 5 y 7 antildeos y 46 para la plantacioacuten de 12 antildeos
El contenido de P fue bastante bajo en ambos sistemas de produccioacuten y en comparacioacuten con otros estudios similares Eacuteste no cubrioacute la cantidad de P que se necesita para un cultivo de cacao en produccioacuten (48 kgha) [11]
La concentracioacuten de potasio fue mayor en el sistema AS en 393 y 726 para las plantaciones de 5 y 7 antildeos sin embargo la plantacioacuten de 12 antildeos fue similar pero superior en el sistema TR en 62
La concentracioacuten de este nutriente fue mayor en el sistema AS por la composicioacuten diversificada de especies que se encuentran en el sistema por ejemplo se encontroacute especies como la Gliricidia sepium Leucaena leucocephala y palmas como la Bactris gassipaes que son reconocidas porque acumulan altas cantidades de potasio [5] Se puede observar que en el sistema AS el potasio disminuye notoriamente en la plantacioacuten de 12 antildeos lo que posiblemente se debe a que dicha plantacioacuten obtuvo la menor cantidad del componente frutos secos por el contrario la plantacioacuten de 12 antildeos del sistema TR obtuvo la mayor cantidad del componente frutos secos en relacioacuten a los demaacutes cultivos (tabla 6)
Finalmente el contenido de nutrientes total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 49 616 y 214 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad como se puede ver en la siguiente figura
Se observoacute un mayor aporte de nutrientes en el sistema AS comparado con el sistema TR Los resultados pueden influenciar directamente en el rendimiento del cultivo ya que este se debe a la extraccioacuten e interaccioacuten de elementos nutritivos que se encuentran disponibles en el suelo [5] Por otro lado la concentracioacuten de foacutesforo fue bastante baja en ambos sistemas de produccioacuten coincidiendo con el foacutesforo disponible encontrado anteriormente en el estudio del suelo en base a estos resultados se puede afirmar que el foacutesforo es un elemento limitante por la escasez que presenta en el ciclaje de nutrientes en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Rodriacuteguez [17] el foacutesforo puede limitar el desarrollo y productividad de las plantas a pesar de suficiente cantidad de los demaacutes elementos esenciales por la ldquoley del miacutenimordquo
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 275
Figura Figura Figura Figura 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda en
plantaciones con cacao
En la estimacioacuten de la descomposicioacuten de biomasa por la relacioacuten CN se encontroacute lo presentado en la Tabla 7
Tabla Tabla Tabla Tabla 7777 Relacioacuten CarbonoNitroacutegeno en sistemas de produccioacuten de cacao
Relacioacuten CN Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Foliar
(A) Tallo tierno
(B) Tallo lentildeoso
(C) Frutos
secos (D)
-- antildeos -- -------------------------------------- -----------------------------------
1 TR 2639 8051 10918 3335
2 AS 5
2224 5115 10419 3335
3 TR 2836 6517 9871 3770
4 AS 7
2175 9601 10230 2639
5 TR 3003 6619 9601 3770
6 AS 12
2610 11359 9601 3372
El componente foliar (A) varioacute entre 20 y 30 y el componente frutos secos (D) entre 26 a 38 en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Brady y Weil [2] estas relaciones son frecuentes en regiones huacutemedas por lo tanto la tasa de descomposicioacuten en ambos componentes orgaacutenicos dado por la concentracioacuten de nitroacutegeno permite que la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes se encuentren en equilibrio
En cuanto a los componentes tallo tierno (B) y lentildeoso (C) la relacioacuten CN se encontroacute por encima de 50 en ambos sistemas de produccioacuten dentro del rango de inmovilizacioacuten de nutrientes por lo tanto la velocidad de descomposicioacuten de estos residuos es baja [5] En estos componentes la concentracioacuten de nitroacutegeno es baja y maacutes
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 277
resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 279
Referencias
[1] Accardi A 1985 Biomasa aeacuterea y radical distribucioacuten espacial y contenido de nutrientes en tres especies de aacuterboles de sombra (E poeppigiana A altilis y C
elaacutestica) en cacaotales Caracas - Venezuela
[2] Brady Nyle y Ray Weil 1999 The nature and properties of soil 12ava Edicioacuten Prentice Hall Nueva Jersey - Estados Unidos
[3] Brown S M Powell y M Delaney 1999 Proyectos forestales para mitigacioacuten del efecto invernadero Manual de Entrenamiento para hacer inventarios y monitorear carbono Winrock International Prepared for the World Bank Arlington Virginia ndash EEUU
[4] Calzada J 1987 Meacutetodos estadiacutesticos para la investigacioacuten 5ta Edicioacuten Editorial Milagros S A Lima - Peruacute
[5] Diehl R y J M Mateo Box 1978 Fitotecnia General 2da Edicioacuten Mundi Prensa Madrid - Espantildea
[6] Gruberg H 2007 Evaluacioacuten comparativa de la sostenibilidad econoacutemica sociocultural y
ecoloacutegica de la agroforesteriacutea sucesional en al zona del Alto Beni Bolivia Tesis de grado de Licenciatura en Ingenieriacutea Ambiental Universidad Catoacutelica Boliviana San Pablo (UCB) Cochabamba - Bolivia
[7] Henriacutequez C y G Cabalceta 1999 Guiacutea praacutectica para el estudio introductorio de los
suelos con enfoque agriacutecola 1ra Edicioacuten San Joseacute Costa Rica pag 105
[8] INE (Instituto nacional de estadiacutestica) 2001 Condicioacuten de actividad La Paz Bolivia En lt httpwwwinegobbogt (060607)
[9] Jaimez E Ramoacuten y Franco Wilfredo 1999 Produccioacuten de hojarasca aporte en nutrientes y descomposicioacuten en sistemas agroforestales de cacao y frutales En Agrotroacutepica 11(1) 1-8 Centro de Pesquisas de cacao Bahiacutea ndash Brasil
[10] Loacutepez A 2001 Asistencia teacutecnica y capacitacioacuten en sistemas agroforestales tipo multiestratos ALADI Montevideo - Uruguay
[11] Mejiacutea y Arguello 2000 Tecnologiacutea para el mejoramiento del sistema de produccioacuten de cacao Corporacioacuten Colombiana de Investigacioacuten Agropecuaria CORPOICA Colombia En lt wwwcorpoicaorgco gt (240408)
[12] Mejiacutea L G Palencia y N Ramiacuterez 2003 Manual para la renovacioacuten y rehabilitacioacuten de plantaciones de cacao Corporacioacuten Colombiana de Investigacioacuten Agropecuaria CORPOICA Bucaramanga - Colombia En lt wwwcorpoicaorgco gt (280408)
[13] Nair P y K Ramachandran 1997 Agroforesteriacutea Centro de agroforesteriacutea para el Desarrollo Sostenible Universidad Autoacutenoma 1ra Edicioacuten Chapingo - Meacutexico
280 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
[14] Orozco L 2005 Enriquecimiento agroforestal de fincas cacaoteras con maderables valiosos en
Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (120507)
[15] Ortiz M 2006 Conocimiento local y decisiones de los productores de Alto Beni Bolivia sobre
el disentildeo y manejo de la sombra en sus cacaotales Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (200507)
[16] PIAF (Programa de Implementaciones Agroecoloacutegicas y Forestales El Ceibo) 2001 Guiacutea de especies forestales del Alto Beni La Paz - Bolivia
[17] Rodriacuteguez M 1991 Fisiologiacutea Vegetal 1ra edicioacuten Editorial Los amigos del libro Cochabamba ndash Bolivia
[18] Segura M 2005 Proyecto captura de carbono y desarrollo de mercados ambientales en
sistemas agroforestales indiacutegenas con cacao en Costa Rica Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (270807)
[19] Schlegel B J Gayoso y J Guerra 2001 Manual de procesamiento para inventarios de carbono en ecosistemas forestales Proyecto FONDEF En lthttpwwwmedicioacutendelacapacidaddecapturadecarbonoenbosquesdechileypromocioacutenenelmercadomundialpdf gt (210507)
[20] Somarriba E 2004 iquestCoacutemo evaluar y mejorar el dosel de sombra de los cacaotales Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIE N ordm 41-42 122-130
[21] Somarriba E y L Trujillo 2005 El Proyecto ldquoModernizacioacuten de la cacaocultura orgaacutenica del Alto Beni Boliviardquo Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIENordm 16 12-16
[22] Villegas R 2008 Descomposicioacuten de las hojas del cacao y de seis especies arboacutereas solas y
mezcla en Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (180907)
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 273
Plantacioacuten de 12 antildeos de edad
Figura Figura Figura Figura 5555 Produccioacuten de biomasa por componente para el sistema TR y el
sistema AS en plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad
El resultado de los anaacutelisis de nutrientes de la biomasa se observa en la tabla 6
Tabla Tabla Tabla Tabla 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda de
plantaciones con cacao
Nutrientes Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Nitroacutegeno Foacutesforo Potasio
Total
-- antildeos -- ------------------------------ kgha --------------------------------
1 TR 3568 002 2234 5804 2 AS
5 7696 004 3680 11381
3 TR 7105 005 3513 10623 4 AS
7 14883 010 12798 27691
5 TR 10100 006 8279 18384 6 AS
12 15600 011 7770 23381
274 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La concentracioacuten de nitroacutegeno fue mayor en el sistema AS en 536 526 y 353 para las edades de 5 7 y 12 antildeos respectivamente
El N fue mayor en el sistema AS porque eacuteste cuenta con mayor diversidad de especies que acumulan nutrientes de forma selectiva por ejemplo especies reconocidas por su capacidad de fijar nitroacutegeno presentan mayor contenido de este elemento en su componente foliar como la Inga edulis Erythrina poeppigiana y Gliricidia sepium (Palm 1995 cit por [22]) El N obtenido en el sistema AS representa el 17 34 y 35 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos en relacioacuten al nitroacutegeno ideal que necesita un cultivo de cacao en produccioacuten (438 kgha) [11]
La concentracioacuten de P fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 51 para las edades de plantacioacuten de 5 y 7 antildeos y 46 para la plantacioacuten de 12 antildeos
El contenido de P fue bastante bajo en ambos sistemas de produccioacuten y en comparacioacuten con otros estudios similares Eacuteste no cubrioacute la cantidad de P que se necesita para un cultivo de cacao en produccioacuten (48 kgha) [11]
La concentracioacuten de potasio fue mayor en el sistema AS en 393 y 726 para las plantaciones de 5 y 7 antildeos sin embargo la plantacioacuten de 12 antildeos fue similar pero superior en el sistema TR en 62
La concentracioacuten de este nutriente fue mayor en el sistema AS por la composicioacuten diversificada de especies que se encuentran en el sistema por ejemplo se encontroacute especies como la Gliricidia sepium Leucaena leucocephala y palmas como la Bactris gassipaes que son reconocidas porque acumulan altas cantidades de potasio [5] Se puede observar que en el sistema AS el potasio disminuye notoriamente en la plantacioacuten de 12 antildeos lo que posiblemente se debe a que dicha plantacioacuten obtuvo la menor cantidad del componente frutos secos por el contrario la plantacioacuten de 12 antildeos del sistema TR obtuvo la mayor cantidad del componente frutos secos en relacioacuten a los demaacutes cultivos (tabla 6)
Finalmente el contenido de nutrientes total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 49 616 y 214 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad como se puede ver en la siguiente figura
Se observoacute un mayor aporte de nutrientes en el sistema AS comparado con el sistema TR Los resultados pueden influenciar directamente en el rendimiento del cultivo ya que este se debe a la extraccioacuten e interaccioacuten de elementos nutritivos que se encuentran disponibles en el suelo [5] Por otro lado la concentracioacuten de foacutesforo fue bastante baja en ambos sistemas de produccioacuten coincidiendo con el foacutesforo disponible encontrado anteriormente en el estudio del suelo en base a estos resultados se puede afirmar que el foacutesforo es un elemento limitante por la escasez que presenta en el ciclaje de nutrientes en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Rodriacuteguez [17] el foacutesforo puede limitar el desarrollo y productividad de las plantas a pesar de suficiente cantidad de los demaacutes elementos esenciales por la ldquoley del miacutenimordquo
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 275
Figura Figura Figura Figura 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda en
plantaciones con cacao
En la estimacioacuten de la descomposicioacuten de biomasa por la relacioacuten CN se encontroacute lo presentado en la Tabla 7
Tabla Tabla Tabla Tabla 7777 Relacioacuten CarbonoNitroacutegeno en sistemas de produccioacuten de cacao
Relacioacuten CN Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Foliar
(A) Tallo tierno
(B) Tallo lentildeoso
(C) Frutos
secos (D)
-- antildeos -- -------------------------------------- -----------------------------------
1 TR 2639 8051 10918 3335
2 AS 5
2224 5115 10419 3335
3 TR 2836 6517 9871 3770
4 AS 7
2175 9601 10230 2639
5 TR 3003 6619 9601 3770
6 AS 12
2610 11359 9601 3372
El componente foliar (A) varioacute entre 20 y 30 y el componente frutos secos (D) entre 26 a 38 en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Brady y Weil [2] estas relaciones son frecuentes en regiones huacutemedas por lo tanto la tasa de descomposicioacuten en ambos componentes orgaacutenicos dado por la concentracioacuten de nitroacutegeno permite que la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes se encuentren en equilibrio
En cuanto a los componentes tallo tierno (B) y lentildeoso (C) la relacioacuten CN se encontroacute por encima de 50 en ambos sistemas de produccioacuten dentro del rango de inmovilizacioacuten de nutrientes por lo tanto la velocidad de descomposicioacuten de estos residuos es baja [5] En estos componentes la concentracioacuten de nitroacutegeno es baja y maacutes
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
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resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 279
Referencias
[1] Accardi A 1985 Biomasa aeacuterea y radical distribucioacuten espacial y contenido de nutrientes en tres especies de aacuterboles de sombra (E poeppigiana A altilis y C
elaacutestica) en cacaotales Caracas - Venezuela
[2] Brady Nyle y Ray Weil 1999 The nature and properties of soil 12ava Edicioacuten Prentice Hall Nueva Jersey - Estados Unidos
[3] Brown S M Powell y M Delaney 1999 Proyectos forestales para mitigacioacuten del efecto invernadero Manual de Entrenamiento para hacer inventarios y monitorear carbono Winrock International Prepared for the World Bank Arlington Virginia ndash EEUU
[4] Calzada J 1987 Meacutetodos estadiacutesticos para la investigacioacuten 5ta Edicioacuten Editorial Milagros S A Lima - Peruacute
[5] Diehl R y J M Mateo Box 1978 Fitotecnia General 2da Edicioacuten Mundi Prensa Madrid - Espantildea
[6] Gruberg H 2007 Evaluacioacuten comparativa de la sostenibilidad econoacutemica sociocultural y
ecoloacutegica de la agroforesteriacutea sucesional en al zona del Alto Beni Bolivia Tesis de grado de Licenciatura en Ingenieriacutea Ambiental Universidad Catoacutelica Boliviana San Pablo (UCB) Cochabamba - Bolivia
[7] Henriacutequez C y G Cabalceta 1999 Guiacutea praacutectica para el estudio introductorio de los
suelos con enfoque agriacutecola 1ra Edicioacuten San Joseacute Costa Rica pag 105
[8] INE (Instituto nacional de estadiacutestica) 2001 Condicioacuten de actividad La Paz Bolivia En lt httpwwwinegobbogt (060607)
[9] Jaimez E Ramoacuten y Franco Wilfredo 1999 Produccioacuten de hojarasca aporte en nutrientes y descomposicioacuten en sistemas agroforestales de cacao y frutales En Agrotroacutepica 11(1) 1-8 Centro de Pesquisas de cacao Bahiacutea ndash Brasil
[10] Loacutepez A 2001 Asistencia teacutecnica y capacitacioacuten en sistemas agroforestales tipo multiestratos ALADI Montevideo - Uruguay
[11] Mejiacutea y Arguello 2000 Tecnologiacutea para el mejoramiento del sistema de produccioacuten de cacao Corporacioacuten Colombiana de Investigacioacuten Agropecuaria CORPOICA Colombia En lt wwwcorpoicaorgco gt (240408)
[12] Mejiacutea L G Palencia y N Ramiacuterez 2003 Manual para la renovacioacuten y rehabilitacioacuten de plantaciones de cacao Corporacioacuten Colombiana de Investigacioacuten Agropecuaria CORPOICA Bucaramanga - Colombia En lt wwwcorpoicaorgco gt (280408)
[13] Nair P y K Ramachandran 1997 Agroforesteriacutea Centro de agroforesteriacutea para el Desarrollo Sostenible Universidad Autoacutenoma 1ra Edicioacuten Chapingo - Meacutexico
280 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
[14] Orozco L 2005 Enriquecimiento agroforestal de fincas cacaoteras con maderables valiosos en
Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (120507)
[15] Ortiz M 2006 Conocimiento local y decisiones de los productores de Alto Beni Bolivia sobre
el disentildeo y manejo de la sombra en sus cacaotales Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (200507)
[16] PIAF (Programa de Implementaciones Agroecoloacutegicas y Forestales El Ceibo) 2001 Guiacutea de especies forestales del Alto Beni La Paz - Bolivia
[17] Rodriacuteguez M 1991 Fisiologiacutea Vegetal 1ra edicioacuten Editorial Los amigos del libro Cochabamba ndash Bolivia
[18] Segura M 2005 Proyecto captura de carbono y desarrollo de mercados ambientales en
sistemas agroforestales indiacutegenas con cacao en Costa Rica Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (270807)
[19] Schlegel B J Gayoso y J Guerra 2001 Manual de procesamiento para inventarios de carbono en ecosistemas forestales Proyecto FONDEF En lthttpwwwmedicioacutendelacapacidaddecapturadecarbonoenbosquesdechileypromocioacutenenelmercadomundialpdf gt (210507)
[20] Somarriba E 2004 iquestCoacutemo evaluar y mejorar el dosel de sombra de los cacaotales Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIE N ordm 41-42 122-130
[21] Somarriba E y L Trujillo 2005 El Proyecto ldquoModernizacioacuten de la cacaocultura orgaacutenica del Alto Beni Boliviardquo Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIENordm 16 12-16
[22] Villegas R 2008 Descomposicioacuten de las hojas del cacao y de seis especies arboacutereas solas y
mezcla en Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (180907)
274 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
La concentracioacuten de nitroacutegeno fue mayor en el sistema AS en 536 526 y 353 para las edades de 5 7 y 12 antildeos respectivamente
El N fue mayor en el sistema AS porque eacuteste cuenta con mayor diversidad de especies que acumulan nutrientes de forma selectiva por ejemplo especies reconocidas por su capacidad de fijar nitroacutegeno presentan mayor contenido de este elemento en su componente foliar como la Inga edulis Erythrina poeppigiana y Gliricidia sepium (Palm 1995 cit por [22]) El N obtenido en el sistema AS representa el 17 34 y 35 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos en relacioacuten al nitroacutegeno ideal que necesita un cultivo de cacao en produccioacuten (438 kgha) [11]
La concentracioacuten de P fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 51 para las edades de plantacioacuten de 5 y 7 antildeos y 46 para la plantacioacuten de 12 antildeos
El contenido de P fue bastante bajo en ambos sistemas de produccioacuten y en comparacioacuten con otros estudios similares Eacuteste no cubrioacute la cantidad de P que se necesita para un cultivo de cacao en produccioacuten (48 kgha) [11]
La concentracioacuten de potasio fue mayor en el sistema AS en 393 y 726 para las plantaciones de 5 y 7 antildeos sin embargo la plantacioacuten de 12 antildeos fue similar pero superior en el sistema TR en 62
La concentracioacuten de este nutriente fue mayor en el sistema AS por la composicioacuten diversificada de especies que se encuentran en el sistema por ejemplo se encontroacute especies como la Gliricidia sepium Leucaena leucocephala y palmas como la Bactris gassipaes que son reconocidas porque acumulan altas cantidades de potasio [5] Se puede observar que en el sistema AS el potasio disminuye notoriamente en la plantacioacuten de 12 antildeos lo que posiblemente se debe a que dicha plantacioacuten obtuvo la menor cantidad del componente frutos secos por el contrario la plantacioacuten de 12 antildeos del sistema TR obtuvo la mayor cantidad del componente frutos secos en relacioacuten a los demaacutes cultivos (tabla 6)
Finalmente el contenido de nutrientes total fue mayor en el sistema AS comparado con el sistema TR en 49 616 y 214 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos de edad como se puede ver en la siguiente figura
Se observoacute un mayor aporte de nutrientes en el sistema AS comparado con el sistema TR Los resultados pueden influenciar directamente en el rendimiento del cultivo ya que este se debe a la extraccioacuten e interaccioacuten de elementos nutritivos que se encuentran disponibles en el suelo [5] Por otro lado la concentracioacuten de foacutesforo fue bastante baja en ambos sistemas de produccioacuten coincidiendo con el foacutesforo disponible encontrado anteriormente en el estudio del suelo en base a estos resultados se puede afirmar que el foacutesforo es un elemento limitante por la escasez que presenta en el ciclaje de nutrientes en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Rodriacuteguez [17] el foacutesforo puede limitar el desarrollo y productividad de las plantas a pesar de suficiente cantidad de los demaacutes elementos esenciales por la ldquoley del miacutenimordquo
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 275
Figura Figura Figura Figura 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda en
plantaciones con cacao
En la estimacioacuten de la descomposicioacuten de biomasa por la relacioacuten CN se encontroacute lo presentado en la Tabla 7
Tabla Tabla Tabla Tabla 7777 Relacioacuten CarbonoNitroacutegeno en sistemas de produccioacuten de cacao
Relacioacuten CN Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Foliar
(A) Tallo tierno
(B) Tallo lentildeoso
(C) Frutos
secos (D)
-- antildeos -- -------------------------------------- -----------------------------------
1 TR 2639 8051 10918 3335
2 AS 5
2224 5115 10419 3335
3 TR 2836 6517 9871 3770
4 AS 7
2175 9601 10230 2639
5 TR 3003 6619 9601 3770
6 AS 12
2610 11359 9601 3372
El componente foliar (A) varioacute entre 20 y 30 y el componente frutos secos (D) entre 26 a 38 en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Brady y Weil [2] estas relaciones son frecuentes en regiones huacutemedas por lo tanto la tasa de descomposicioacuten en ambos componentes orgaacutenicos dado por la concentracioacuten de nitroacutegeno permite que la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes se encuentren en equilibrio
En cuanto a los componentes tallo tierno (B) y lentildeoso (C) la relacioacuten CN se encontroacute por encima de 50 en ambos sistemas de produccioacuten dentro del rango de inmovilizacioacuten de nutrientes por lo tanto la velocidad de descomposicioacuten de estos residuos es baja [5] En estos componentes la concentracioacuten de nitroacutegeno es baja y maacutes
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 277
resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 279
Referencias
[1] Accardi A 1985 Biomasa aeacuterea y radical distribucioacuten espacial y contenido de nutrientes en tres especies de aacuterboles de sombra (E poeppigiana A altilis y C
elaacutestica) en cacaotales Caracas - Venezuela
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[19] Schlegel B J Gayoso y J Guerra 2001 Manual de procesamiento para inventarios de carbono en ecosistemas forestales Proyecto FONDEF En lthttpwwwmedicioacutendelacapacidaddecapturadecarbonoenbosquesdechileypromocioacutenenelmercadomundialpdf gt (210507)
[20] Somarriba E 2004 iquestCoacutemo evaluar y mejorar el dosel de sombra de los cacaotales Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIE N ordm 41-42 122-130
[21] Somarriba E y L Trujillo 2005 El Proyecto ldquoModernizacioacuten de la cacaocultura orgaacutenica del Alto Beni Boliviardquo Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIENordm 16 12-16
[22] Villegas R 2008 Descomposicioacuten de las hojas del cacao y de seis especies arboacutereas solas y
mezcla en Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (180907)
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Figura Figura Figura Figura 6666 Concentracioacuten total de nutrientes en la biomasa de poda en
plantaciones con cacao
En la estimacioacuten de la descomposicioacuten de biomasa por la relacioacuten CN se encontroacute lo presentado en la Tabla 7
Tabla Tabla Tabla Tabla 7777 Relacioacuten CarbonoNitroacutegeno en sistemas de produccioacuten de cacao
Relacioacuten CN Parcela
Sistema de Produccioacuten
Edad de la plantacioacuten Foliar
(A) Tallo tierno
(B) Tallo lentildeoso
(C) Frutos
secos (D)
-- antildeos -- -------------------------------------- -----------------------------------
1 TR 2639 8051 10918 3335
2 AS 5
2224 5115 10419 3335
3 TR 2836 6517 9871 3770
4 AS 7
2175 9601 10230 2639
5 TR 3003 6619 9601 3770
6 AS 12
2610 11359 9601 3372
El componente foliar (A) varioacute entre 20 y 30 y el componente frutos secos (D) entre 26 a 38 en ambos sistemas de produccioacuten Seguacuten Brady y Weil [2] estas relaciones son frecuentes en regiones huacutemedas por lo tanto la tasa de descomposicioacuten en ambos componentes orgaacutenicos dado por la concentracioacuten de nitroacutegeno permite que la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes se encuentren en equilibrio
En cuanto a los componentes tallo tierno (B) y lentildeoso (C) la relacioacuten CN se encontroacute por encima de 50 en ambos sistemas de produccioacuten dentro del rango de inmovilizacioacuten de nutrientes por lo tanto la velocidad de descomposicioacuten de estos residuos es baja [5] En estos componentes la concentracioacuten de nitroacutegeno es baja y maacutes
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
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resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 279
Referencias
[1] Accardi A 1985 Biomasa aeacuterea y radical distribucioacuten espacial y contenido de nutrientes en tres especies de aacuterboles de sombra (E poeppigiana A altilis y C
elaacutestica) en cacaotales Caracas - Venezuela
[2] Brady Nyle y Ray Weil 1999 The nature and properties of soil 12ava Edicioacuten Prentice Hall Nueva Jersey - Estados Unidos
[3] Brown S M Powell y M Delaney 1999 Proyectos forestales para mitigacioacuten del efecto invernadero Manual de Entrenamiento para hacer inventarios y monitorear carbono Winrock International Prepared for the World Bank Arlington Virginia ndash EEUU
[4] Calzada J 1987 Meacutetodos estadiacutesticos para la investigacioacuten 5ta Edicioacuten Editorial Milagros S A Lima - Peruacute
[5] Diehl R y J M Mateo Box 1978 Fitotecnia General 2da Edicioacuten Mundi Prensa Madrid - Espantildea
[6] Gruberg H 2007 Evaluacioacuten comparativa de la sostenibilidad econoacutemica sociocultural y
ecoloacutegica de la agroforesteriacutea sucesional en al zona del Alto Beni Bolivia Tesis de grado de Licenciatura en Ingenieriacutea Ambiental Universidad Catoacutelica Boliviana San Pablo (UCB) Cochabamba - Bolivia
[7] Henriacutequez C y G Cabalceta 1999 Guiacutea praacutectica para el estudio introductorio de los
suelos con enfoque agriacutecola 1ra Edicioacuten San Joseacute Costa Rica pag 105
[8] INE (Instituto nacional de estadiacutestica) 2001 Condicioacuten de actividad La Paz Bolivia En lt httpwwwinegobbogt (060607)
[9] Jaimez E Ramoacuten y Franco Wilfredo 1999 Produccioacuten de hojarasca aporte en nutrientes y descomposicioacuten en sistemas agroforestales de cacao y frutales En Agrotroacutepica 11(1) 1-8 Centro de Pesquisas de cacao Bahiacutea ndash Brasil
[10] Loacutepez A 2001 Asistencia teacutecnica y capacitacioacuten en sistemas agroforestales tipo multiestratos ALADI Montevideo - Uruguay
[11] Mejiacutea y Arguello 2000 Tecnologiacutea para el mejoramiento del sistema de produccioacuten de cacao Corporacioacuten Colombiana de Investigacioacuten Agropecuaria CORPOICA Colombia En lt wwwcorpoicaorgco gt (240408)
[12] Mejiacutea L G Palencia y N Ramiacuterez 2003 Manual para la renovacioacuten y rehabilitacioacuten de plantaciones de cacao Corporacioacuten Colombiana de Investigacioacuten Agropecuaria CORPOICA Bucaramanga - Colombia En lt wwwcorpoicaorgco gt (280408)
[13] Nair P y K Ramachandran 1997 Agroforesteriacutea Centro de agroforesteriacutea para el Desarrollo Sostenible Universidad Autoacutenoma 1ra Edicioacuten Chapingo - Meacutexico
280 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
[14] Orozco L 2005 Enriquecimiento agroforestal de fincas cacaoteras con maderables valiosos en
Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (120507)
[15] Ortiz M 2006 Conocimiento local y decisiones de los productores de Alto Beni Bolivia sobre
el disentildeo y manejo de la sombra en sus cacaotales Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (200507)
[16] PIAF (Programa de Implementaciones Agroecoloacutegicas y Forestales El Ceibo) 2001 Guiacutea de especies forestales del Alto Beni La Paz - Bolivia
[17] Rodriacuteguez M 1991 Fisiologiacutea Vegetal 1ra edicioacuten Editorial Los amigos del libro Cochabamba ndash Bolivia
[18] Segura M 2005 Proyecto captura de carbono y desarrollo de mercados ambientales en
sistemas agroforestales indiacutegenas con cacao en Costa Rica Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (270807)
[19] Schlegel B J Gayoso y J Guerra 2001 Manual de procesamiento para inventarios de carbono en ecosistemas forestales Proyecto FONDEF En lthttpwwwmedicioacutendelacapacidaddecapturadecarbonoenbosquesdechileypromocioacutenenelmercadomundialpdf gt (210507)
[20] Somarriba E 2004 iquestCoacutemo evaluar y mejorar el dosel de sombra de los cacaotales Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIE N ordm 41-42 122-130
[21] Somarriba E y L Trujillo 2005 El Proyecto ldquoModernizacioacuten de la cacaocultura orgaacutenica del Alto Beni Boliviardquo Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIENordm 16 12-16
[22] Villegas R 2008 Descomposicioacuten de las hojas del cacao y de seis especies arboacutereas solas y
mezcla en Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (180907)
276 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
bien la concentracioacuten de celulosa lignina y polifenoles es alta estas estructuras orgaacutenicas son difiacuteciles de degradar por la comunidad descomponedora del suelo [2]
En cuanto a la sombra del cacaotal los resultados expusieron la informacioacuten presentada en la figura 7
Figura Figura Figura Figura 7777 Mediciones de sombra en plantaciones con cacao antes y despueacutes de
realizar la praacutectica de poda en a) sistema TR b) sistema AS
Despueacutes de realizar la praacutectica de poda se pudo observar un cambio en el porcentaje de sombra proyectado en los cacaotales del sistema TR eacuteste disminuyoacute en 67 55 y 75 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra resultante se encontroacute por debajo del umbral en cada edad de plantacioacuten lo que para el cultivo de cacao se considera una sombra deficiente (10 - 30) [11]
Por su parte el porcentaje de sombra de los cacaotales del sistema AS disminuyoacute en 193 26 23 para las plantaciones de 5 7 y 12 antildeos respectivamente La sombra
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resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
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Referencias
[1] Accardi A 1985 Biomasa aeacuterea y radical distribucioacuten espacial y contenido de nutrientes en tres especies de aacuterboles de sombra (E poeppigiana A altilis y C
elaacutestica) en cacaotales Caracas - Venezuela
[2] Brady Nyle y Ray Weil 1999 The nature and properties of soil 12ava Edicioacuten Prentice Hall Nueva Jersey - Estados Unidos
[3] Brown S M Powell y M Delaney 1999 Proyectos forestales para mitigacioacuten del efecto invernadero Manual de Entrenamiento para hacer inventarios y monitorear carbono Winrock International Prepared for the World Bank Arlington Virginia ndash EEUU
[4] Calzada J 1987 Meacutetodos estadiacutesticos para la investigacioacuten 5ta Edicioacuten Editorial Milagros S A Lima - Peruacute
[5] Diehl R y J M Mateo Box 1978 Fitotecnia General 2da Edicioacuten Mundi Prensa Madrid - Espantildea
[6] Gruberg H 2007 Evaluacioacuten comparativa de la sostenibilidad econoacutemica sociocultural y
ecoloacutegica de la agroforesteriacutea sucesional en al zona del Alto Beni Bolivia Tesis de grado de Licenciatura en Ingenieriacutea Ambiental Universidad Catoacutelica Boliviana San Pablo (UCB) Cochabamba - Bolivia
[7] Henriacutequez C y G Cabalceta 1999 Guiacutea praacutectica para el estudio introductorio de los
suelos con enfoque agriacutecola 1ra Edicioacuten San Joseacute Costa Rica pag 105
[8] INE (Instituto nacional de estadiacutestica) 2001 Condicioacuten de actividad La Paz Bolivia En lt httpwwwinegobbogt (060607)
[9] Jaimez E Ramoacuten y Franco Wilfredo 1999 Produccioacuten de hojarasca aporte en nutrientes y descomposicioacuten en sistemas agroforestales de cacao y frutales En Agrotroacutepica 11(1) 1-8 Centro de Pesquisas de cacao Bahiacutea ndash Brasil
[10] Loacutepez A 2001 Asistencia teacutecnica y capacitacioacuten en sistemas agroforestales tipo multiestratos ALADI Montevideo - Uruguay
[11] Mejiacutea y Arguello 2000 Tecnologiacutea para el mejoramiento del sistema de produccioacuten de cacao Corporacioacuten Colombiana de Investigacioacuten Agropecuaria CORPOICA Colombia En lt wwwcorpoicaorgco gt (240408)
[12] Mejiacutea L G Palencia y N Ramiacuterez 2003 Manual para la renovacioacuten y rehabilitacioacuten de plantaciones de cacao Corporacioacuten Colombiana de Investigacioacuten Agropecuaria CORPOICA Bucaramanga - Colombia En lt wwwcorpoicaorgco gt (280408)
[13] Nair P y K Ramachandran 1997 Agroforesteriacutea Centro de agroforesteriacutea para el Desarrollo Sostenible Universidad Autoacutenoma 1ra Edicioacuten Chapingo - Meacutexico
280 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
[14] Orozco L 2005 Enriquecimiento agroforestal de fincas cacaoteras con maderables valiosos en
Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (120507)
[15] Ortiz M 2006 Conocimiento local y decisiones de los productores de Alto Beni Bolivia sobre
el disentildeo y manejo de la sombra en sus cacaotales Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (200507)
[16] PIAF (Programa de Implementaciones Agroecoloacutegicas y Forestales El Ceibo) 2001 Guiacutea de especies forestales del Alto Beni La Paz - Bolivia
[17] Rodriacuteguez M 1991 Fisiologiacutea Vegetal 1ra edicioacuten Editorial Los amigos del libro Cochabamba ndash Bolivia
[18] Segura M 2005 Proyecto captura de carbono y desarrollo de mercados ambientales en
sistemas agroforestales indiacutegenas con cacao en Costa Rica Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (270807)
[19] Schlegel B J Gayoso y J Guerra 2001 Manual de procesamiento para inventarios de carbono en ecosistemas forestales Proyecto FONDEF En lthttpwwwmedicioacutendelacapacidaddecapturadecarbonoenbosquesdechileypromocioacutenenelmercadomundialpdf gt (210507)
[20] Somarriba E 2004 iquestCoacutemo evaluar y mejorar el dosel de sombra de los cacaotales Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIE N ordm 41-42 122-130
[21] Somarriba E y L Trujillo 2005 El Proyecto ldquoModernizacioacuten de la cacaocultura orgaacutenica del Alto Beni Boliviardquo Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIENordm 16 12-16
[22] Villegas R 2008 Descomposicioacuten de las hojas del cacao y de seis especies arboacutereas solas y
mezcla en Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (180907)
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resultante para la plantacioacuten de 5 antildeos se encontroacute por debajo del umbral pero en las plantaciones de 7 y 12 antildeos se encontroacute por encima del umbral Seguacuten Mejiacutea et al [12] la sombra es considerada como buena (gt 46) para el cultivo de cacao en las tres edades de plantacioacuten evaluadas
La radiacioacuten solar estaacute relacionada directamente con la actividad fotosinteacutetica del cultivo es decir a baja incidencia solar disminuye la actividad fotosinteacutetica de la planta afectando a la productividad pero a alta incidencia solar aumenta la demanda de agua y nutrientes y al no compensar el contenido de nutrientes del suelo puede presentarse deficiencias nutricionales en el cultivo [11] Al respecto observamos que si bien el sistema AS demostroacute niveles de incidencia solar maacutes acordes con la teoriacutea es necesario regular los niveles de radiacioacuten solar de las plantaciones de 7 y 12 antildeos
4 Conclusiones
En la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea se encontroacute que el sistema AS presenta un fuerte potencial de produccioacuten primaria neta en comparacioacuten con el sistema TR
En el anaacutelisis de suelos se determinoacute que la materia orgaacutenica nitroacutegeno y potasio en los cultivos del sistema AS variaron entre niveles bajos a moderados mientras que en los cultivos del sistema TR entre moderados a altos
En cuanto a las variables de estudio se determinoacute que la praacutectica de poda genera mayor produccioacuten de biomasa en las plantaciones del sistema AS que en el sistema TR de la zona La produccioacuten de biomasa promedio determinado por el anaacutelisis de varianza fue significativamente diferente entre sistemas ya que el sistema AS produjo 676 tha y el sistema TR 445 tha siendo mayor el sistema AS en 3417 donde maacutes del 60 de esta cantidad es aportada por el componente foliar Los resultados encontrados para el sistema AS se deben a la densidad y composicioacuten del disentildeo de plantacioacuten puesto que en eacuteste se asocian especies maderables frutales y de servicio juntamente con el cultivo de cacao
En el anaacutelisis de nutrientes de la biomasa de la poda se obtuvo mayor contenido de nitroacutegeno y potasio en el sistema AS comparado con el TR debido al disentildeo de la plantacioacuten de este sistema el cual estaacute conformado por una diversidad de especies que crecen a diferentes estratos de vegetacioacuten y permiten una captacioacuten de nutrientes maacutes efectiva primero por la absorcioacuten radicular a diferentes niveles de profundidad del suelo y segundo porque incluyen especies que acumulan nutrientes de forma selectiva
El contenido de foacutesforo fue bastante bajo tanto en los anaacutelisis de biomasa como en el de suelos afirmando que este elemento es un limitante en el ciclaje de nutrientes de ambos sistemas de produccioacuten
La tasa de descomposicioacuten de la biomasa de poda estimada por la relacioacuten CN mostroacute que la descomposicioacuten de los componentes foliar y frutos secos se encuentra en equilibrio entre la mineralizacioacuten e inmovilizacioacuten de nutrientes En cuanto a la
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
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Referencias
[1] Accardi A 1985 Biomasa aeacuterea y radical distribucioacuten espacial y contenido de nutrientes en tres especies de aacuterboles de sombra (E poeppigiana A altilis y C
elaacutestica) en cacaotales Caracas - Venezuela
[2] Brady Nyle y Ray Weil 1999 The nature and properties of soil 12ava Edicioacuten Prentice Hall Nueva Jersey - Estados Unidos
[3] Brown S M Powell y M Delaney 1999 Proyectos forestales para mitigacioacuten del efecto invernadero Manual de Entrenamiento para hacer inventarios y monitorear carbono Winrock International Prepared for the World Bank Arlington Virginia ndash EEUU
[4] Calzada J 1987 Meacutetodos estadiacutesticos para la investigacioacuten 5ta Edicioacuten Editorial Milagros S A Lima - Peruacute
[5] Diehl R y J M Mateo Box 1978 Fitotecnia General 2da Edicioacuten Mundi Prensa Madrid - Espantildea
[6] Gruberg H 2007 Evaluacioacuten comparativa de la sostenibilidad econoacutemica sociocultural y
ecoloacutegica de la agroforesteriacutea sucesional en al zona del Alto Beni Bolivia Tesis de grado de Licenciatura en Ingenieriacutea Ambiental Universidad Catoacutelica Boliviana San Pablo (UCB) Cochabamba - Bolivia
[7] Henriacutequez C y G Cabalceta 1999 Guiacutea praacutectica para el estudio introductorio de los
suelos con enfoque agriacutecola 1ra Edicioacuten San Joseacute Costa Rica pag 105
[8] INE (Instituto nacional de estadiacutestica) 2001 Condicioacuten de actividad La Paz Bolivia En lt httpwwwinegobbogt (060607)
[9] Jaimez E Ramoacuten y Franco Wilfredo 1999 Produccioacuten de hojarasca aporte en nutrientes y descomposicioacuten en sistemas agroforestales de cacao y frutales En Agrotroacutepica 11(1) 1-8 Centro de Pesquisas de cacao Bahiacutea ndash Brasil
[10] Loacutepez A 2001 Asistencia teacutecnica y capacitacioacuten en sistemas agroforestales tipo multiestratos ALADI Montevideo - Uruguay
[11] Mejiacutea y Arguello 2000 Tecnologiacutea para el mejoramiento del sistema de produccioacuten de cacao Corporacioacuten Colombiana de Investigacioacuten Agropecuaria CORPOICA Colombia En lt wwwcorpoicaorgco gt (240408)
[12] Mejiacutea L G Palencia y N Ramiacuterez 2003 Manual para la renovacioacuten y rehabilitacioacuten de plantaciones de cacao Corporacioacuten Colombiana de Investigacioacuten Agropecuaria CORPOICA Bucaramanga - Colombia En lt wwwcorpoicaorgco gt (280408)
[13] Nair P y K Ramachandran 1997 Agroforesteriacutea Centro de agroforesteriacutea para el Desarrollo Sostenible Universidad Autoacutenoma 1ra Edicioacuten Chapingo - Meacutexico
280 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
[14] Orozco L 2005 Enriquecimiento agroforestal de fincas cacaoteras con maderables valiosos en
Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (120507)
[15] Ortiz M 2006 Conocimiento local y decisiones de los productores de Alto Beni Bolivia sobre
el disentildeo y manejo de la sombra en sus cacaotales Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (200507)
[16] PIAF (Programa de Implementaciones Agroecoloacutegicas y Forestales El Ceibo) 2001 Guiacutea de especies forestales del Alto Beni La Paz - Bolivia
[17] Rodriacuteguez M 1991 Fisiologiacutea Vegetal 1ra edicioacuten Editorial Los amigos del libro Cochabamba ndash Bolivia
[18] Segura M 2005 Proyecto captura de carbono y desarrollo de mercados ambientales en
sistemas agroforestales indiacutegenas con cacao en Costa Rica Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (270807)
[19] Schlegel B J Gayoso y J Guerra 2001 Manual de procesamiento para inventarios de carbono en ecosistemas forestales Proyecto FONDEF En lthttpwwwmedicioacutendelacapacidaddecapturadecarbonoenbosquesdechileypromocioacutenenelmercadomundialpdf gt (210507)
[20] Somarriba E 2004 iquestCoacutemo evaluar y mejorar el dosel de sombra de los cacaotales Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIE N ordm 41-42 122-130
[21] Somarriba E y L Trujillo 2005 El Proyecto ldquoModernizacioacuten de la cacaocultura orgaacutenica del Alto Beni Boliviardquo Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIENordm 16 12-16
[22] Villegas R 2008 Descomposicioacuten de las hojas del cacao y de seis especies arboacutereas solas y
mezcla en Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (180907)
278 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
descomposicioacuten de los componentes tallo tierno y lentildeoso se observoacute que la inmovilizacioacuten excede a la mineralizacioacuten de nutrientes
Por otro lado se encontroacute que el porcentaje de sombra resultante (despueacutes de la poda) es buena (gt 46) en las plantaciones del sistema AS y deficiente (10 - 30) en plantaciones del sistema TR seguacuten los niveles de sombra recomendables para el cultivo de cacao [12] El nivel de sombra resultante en el sistema AS se debe al crecimiento multi-estratificado de las especies que proyectan un nivel de sombra favorable para el cultivo de cacao
El presente estudio evidencia la importancia de realizar constantemente praacutecticas de manejo en cultivos de cacao en ambos sistemas de produccioacuten puesto que la poda tiene la capacidad de modificar el ciclo de biomasa y nutrientes para volverlo maacutes dinaacutemico y adicionalmente controla el nivel de radiacioacuten solar regulando el dosel de sombra del cultivo
Finalmente el sistema AS obtuvo resultados superiores y significativamente diferentes en comparacioacuten con el sistema TR de la zona En consecuencia es un sistema de produccioacuten alternativo y recomendable para el cultivo de cacao debido a que la adicioacuten de importantes cantidades de biomasa y nutrientes mejoran la materia orgaacutenica del suelo a favor de la productividad y la sostenibilidad de los cultivos de cacao de la zona
5 Recomendaciones
Se recomienda que se realicen nuevos estudios de investigacioacuten en
bull El ciclaje de biomasa y nutrientes en el sistema AS y en el sistema TR en relacioacuten al rendimiento de la produccioacuten de cacao de la zona
bull La dinaacutemica del foacutesforo en el suelo como en la biomasa para corroborar con los resultados encontrados en el presente estudio donde se advirtioacute que este elemento es un limitante en los cultivos de cacao evaluados del sistema AS y TR de la zona
bull La estimacioacuten de biomasa y carbono en sistemas agroforestales de cacao como un servicio ambiental de la regioacuten del Alto Beni a traveacutes del uso de ecuaciones matemaacuteticas como las que se utilizaron en la estimacioacuten de la biomasa aeacuterea del presente estudio
bull La determinacioacuten de nuevos anaacutelisis de suelo en los cultivos evaluados en el presente estudio despueacutes de un determinado tiempo para comparar con los anaacutelisis de suelo actuales y observar la evolucioacuten de la MO en el tiempo
bull Realizar capacitaciones teoacutericas y praacutecticas sobre la praacutectica de poda en cultivos de cacao y otras plantaciones de aacuterboles frutales en Alto Beni que contemplen en lo posible la oportunidad de acceder a herramientas (tijera de podar sierra machete corto y mazo) que se necesitan para realizar correctamente esta praacutectica
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 279
Referencias
[1] Accardi A 1985 Biomasa aeacuterea y radical distribucioacuten espacial y contenido de nutrientes en tres especies de aacuterboles de sombra (E poeppigiana A altilis y C
elaacutestica) en cacaotales Caracas - Venezuela
[2] Brady Nyle y Ray Weil 1999 The nature and properties of soil 12ava Edicioacuten Prentice Hall Nueva Jersey - Estados Unidos
[3] Brown S M Powell y M Delaney 1999 Proyectos forestales para mitigacioacuten del efecto invernadero Manual de Entrenamiento para hacer inventarios y monitorear carbono Winrock International Prepared for the World Bank Arlington Virginia ndash EEUU
[4] Calzada J 1987 Meacutetodos estadiacutesticos para la investigacioacuten 5ta Edicioacuten Editorial Milagros S A Lima - Peruacute
[5] Diehl R y J M Mateo Box 1978 Fitotecnia General 2da Edicioacuten Mundi Prensa Madrid - Espantildea
[6] Gruberg H 2007 Evaluacioacuten comparativa de la sostenibilidad econoacutemica sociocultural y
ecoloacutegica de la agroforesteriacutea sucesional en al zona del Alto Beni Bolivia Tesis de grado de Licenciatura en Ingenieriacutea Ambiental Universidad Catoacutelica Boliviana San Pablo (UCB) Cochabamba - Bolivia
[7] Henriacutequez C y G Cabalceta 1999 Guiacutea praacutectica para el estudio introductorio de los
suelos con enfoque agriacutecola 1ra Edicioacuten San Joseacute Costa Rica pag 105
[8] INE (Instituto nacional de estadiacutestica) 2001 Condicioacuten de actividad La Paz Bolivia En lt httpwwwinegobbogt (060607)
[9] Jaimez E Ramoacuten y Franco Wilfredo 1999 Produccioacuten de hojarasca aporte en nutrientes y descomposicioacuten en sistemas agroforestales de cacao y frutales En Agrotroacutepica 11(1) 1-8 Centro de Pesquisas de cacao Bahiacutea ndash Brasil
[10] Loacutepez A 2001 Asistencia teacutecnica y capacitacioacuten en sistemas agroforestales tipo multiestratos ALADI Montevideo - Uruguay
[11] Mejiacutea y Arguello 2000 Tecnologiacutea para el mejoramiento del sistema de produccioacuten de cacao Corporacioacuten Colombiana de Investigacioacuten Agropecuaria CORPOICA Colombia En lt wwwcorpoicaorgco gt (240408)
[12] Mejiacutea L G Palencia y N Ramiacuterez 2003 Manual para la renovacioacuten y rehabilitacioacuten de plantaciones de cacao Corporacioacuten Colombiana de Investigacioacuten Agropecuaria CORPOICA Bucaramanga - Colombia En lt wwwcorpoicaorgco gt (280408)
[13] Nair P y K Ramachandran 1997 Agroforesteriacutea Centro de agroforesteriacutea para el Desarrollo Sostenible Universidad Autoacutenoma 1ra Edicioacuten Chapingo - Meacutexico
280 middot Guzmaacuten amp Levy Produccioacuten de biomasa y nutrientes que genera la poda hellip
[14] Orozco L 2005 Enriquecimiento agroforestal de fincas cacaoteras con maderables valiosos en
Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (120507)
[15] Ortiz M 2006 Conocimiento local y decisiones de los productores de Alto Beni Bolivia sobre
el disentildeo y manejo de la sombra en sus cacaotales Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (200507)
[16] PIAF (Programa de Implementaciones Agroecoloacutegicas y Forestales El Ceibo) 2001 Guiacutea de especies forestales del Alto Beni La Paz - Bolivia
[17] Rodriacuteguez M 1991 Fisiologiacutea Vegetal 1ra edicioacuten Editorial Los amigos del libro Cochabamba ndash Bolivia
[18] Segura M 2005 Proyecto captura de carbono y desarrollo de mercados ambientales en
sistemas agroforestales indiacutegenas con cacao en Costa Rica Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (270807)
[19] Schlegel B J Gayoso y J Guerra 2001 Manual de procesamiento para inventarios de carbono en ecosistemas forestales Proyecto FONDEF En lthttpwwwmedicioacutendelacapacidaddecapturadecarbonoenbosquesdechileypromocioacutenenelmercadomundialpdf gt (210507)
[20] Somarriba E 2004 iquestCoacutemo evaluar y mejorar el dosel de sombra de los cacaotales Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIE N ordm 41-42 122-130
[21] Somarriba E y L Trujillo 2005 El Proyecto ldquoModernizacioacuten de la cacaocultura orgaacutenica del Alto Beni Boliviardquo Revista Agroforesteriacutea en las Ameacutericas CD- ROM Centro agronoacutemico de investigacioacuten y ensentildeanza CATIENordm 16 12-16
[22] Villegas R 2008 Descomposicioacuten de las hojas del cacao y de seis especies arboacutereas solas y
mezcla en Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (180907)
ACTA NOVA Vol 4 Nordm 2-3 diciembre 2009 279
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Alto Beni Bolivia Tesis de grado para optar por el titulo de Magiacutester Scientiae en Agroforesteriacutea Tropical Turrialba - Costa Rica En lt httportoncatieaccr gt (120507)
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