Resumen objetivos: Instalar plantaciones agroforestales utilizando compost como práctica de educación ambiental. Comparar efecto del compost en plantaciones T




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títuloResumen objetivos: Instalar plantaciones agroforestales utilizando compost como práctica de educación ambiental. Comparar efecto del compost en plantaciones T
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3.3.1. Descripción del Sistema de Uso de la Tierra evaluado


Se evaluaron plantaciones de diferentes edades de G. crinita Martius “bolaina blanca”; tal como se describe en el Cuadro 5. El manejo y mantenimiento de este sistema se realiza utilizando fertilizantes orgánicos (compost, humus de lombriz, entre otros); asimismo, el control de malezas se realiza mediante deshierbo manual utilizando machetes, con una frecuencia de cuatro veces por año en las plantaciones de 1 y 2 años; mientras que en las plantaciones de 4 y 5 años el control de malezas se efectúa dos veces por año. El terreno donde se ubican estos sistemas presenta un suelo aluvial con topografía plana y buen drenaje.
Cuadro 5. Descripción del Sistema de Uso de la Tierra evaluado.

Sistema de Uso de la Tierra (SUT)

Edad

(años)

Distanciamiento

(m)

Nº Plantas

(ha)

Plantación de G. crinita Martius “bolaina blanca”

1

5 m x 6 m

333

Plantación de G. crinita Martius “bolaina blanca”

2

4 m x 4 m

625

Plantación de G. crinita Martius “bolaina blanca”

4

3 m x 4 m

833

Plantación de G. crinita Martius “bolaina blanca”

5

3 m x 4 m

833


3.3.2. Delimitación de las parcelas

Para facilitar los trabajos de evaluación se procedió a determinar la intensidad de la muestra con la siguiente fórmula: I = n/N que representa el 10% del área de estudio tomando cuatro parcelas de evaluación (cada una de 1 ha), que sirvió para inferir a toda la población. Cada parcela tiene 100 m de lado (una parcela por cada SUT), en cada una de las cuales se trazaron en forma aleatoria dos (02) transectos con las siguientes dimensiones: 7 m x 26 m (en la plantación de 1 año de edad); 5 m x 21 m (en la plantación de 2 años de edad) y 4 m x 25 m (en las plantaciones de 4 y 5 años de edad). Las plantaciones evaluadas tienen diferentes distanciamientos entre plantas; razón por la cual, el tamaño de los transectos es variable para cada SUT, lo que permite uniformizar el número de individuos.
T1

T2

T3

T4

Figura 1. Delimitación de los diferentes transectos evaluados.
Donde: Transectos: T1 Un año (7 m x 26 m)

T2 Cuatro años (4 m x 25 m)

T3 Cinco años (4 m x 25 m)

T4 Dos años (5 m x 21 m)

* Plantas de G. crinita Martius “bolaina blanca”
3.3.3. Muestreo de suelos y medición de la densidad aparente

En las parcela de 4 m x 25 m, 5 m x 21 m y 7 m x 26 m se establecieron dos cuadrantes de 1 m x 1 m, en cada uno de los cuales se aperturó una calicata de 1 m de profundidad, donde se definieron horizontes de acuerdo a la textura del suelo y, mediante el empleo de cilindros Uhland se recolectaron muestras para estimar la densidad aparente (ARÉVALO et al., 2003). Además, se tomaron muestras en promedio de 500 g, que se enviaron al laboratorio para la cuantificación de carbono total y análisis complementario de textura y pH.
3.3.4. Determinación de la biomasa arbórea vegetal

La metodología seguida para el presente trabajo, corresponde a lo establecido por ARÉVALO et al. (2003).

3.3.4.1. Biomasa arbórea vegetal

Para calcular la biomasa de los árboles se utilizó el siguiente modelo:
BAV (Kg/árbol) = 0,1184 x DAP2,53

Donde:

BAV = Biomasa arbórea vegetal

DAP = Diámetro a la altura del pecho (cm)

0,1184 = Constante

2,53 = Constante

Luego, para calcular la cantidad de biomasa por hectárea se sumó la biomasa de todos los árboles (BAV) medidos y registrados en todas las parcelas.
BAVT (t/ha) = BAV x c

Donde:

BAVT = Biomasa arbórea vegetal total

BAV = Biomasa arbórea vegetal (kg)

c = Factor de conversión a t/ha, equivalente a:

0,10 en transectos de 4 m x 25 m (para árboles de diámetros 2,5 cm – 30cm DAP).

0,095 en transectos de 5 m x 21 m (para árboles de diámetros 2,5 cm – 30cm DAP).

0,055 en transectos de 7 m x 26 m (para árboles de diámetros 2,5 cm – 30cm DAP).
3.3.5. Cálculo del peso del volumen del suelo

Para calcular el peso del volumen del suelo por horizonte de muestreo se empleó la siguiente

formula:

PVs (t/ha) = DA x Ps x 10 000

Donde:

PVs = Peso del volumen del suelo

DA = Densidad aparente

Ps = Espesor o profundidad del horizonte del suelo (m)

10 000 = Constante

3.3.5.1. Densidad aparente del suelo

Para determinar la densidad aparente del suelo se utilizó la siguiente fórmula:
DA (g/cc) = PSN/VCH

Donde:

DA = Densidad aparente

PSN = Peso seco del suelo dentro del cilindro

VCH = Volumen del cilindro (constante)
3.3.6. Cálculo del carbono total

Para determinar el carbono almacenado se empleó la siguiente ecuación:
CT (t/ha) = CBV + CS

Donde:

CT = Carbono total del SUT

CBV = Carbono en la biomasa vegetal total

CS = Carbono en el suelo
3.3.6.1. Carbono en la biomasa vegetal

Para estimar la cantidad de carbono en la biomasa vegetal se utilizó la siguiente ecuación:
CBV (t/ha) = BAVT x 0,45

Donde:

CBV = Carbono en la biomasa vegetal (t/ha)

BAVT = Biomasa arbórea vegetal total

0,45 = Constante
3.3.6.2. Carbono en el suelo

La cantidad de carbono almacenado en el suelo se determinó mediante la siguiente ecuación:
CS (t/ha) = (PVs x %C)/100

Donde:

CS = Carbono en el suelo (t/ha)

PVs = Peso del volumen del suelo

%C = Resultados de carbono analizados en laboratorio (%)

100 = Factor de conversión
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. Biomasa vegetal aérea en plantaciones de G crinita Martius “bolaina blanca”
En el Cuadro 6 y Figura 2 se muestran la biomasa acumulada en plantaciones disetáneas de G. crinita Martius “bolaina blanca”, determinándose que la plantación de 1 año de edad contiene una pequeña cantidad de biomasa con 2,62 t/ha. Mientras que la plantación de 5 años de edad es la que posee mayor cantidad de biomasa aérea con 212,48 t/ha. DAZA (2008) al evaluar la biomasa aérea en bosques secundarios de 30 años de edad en Pucayacu, Huánuco comprobó que éstos almacenan 479,45 t/ha. Asimismo, HERRERA et al. (2001) determinaron que bosques secundarios de 20 años de edad contienen 212,429 t/ha de biomasa aérea.
Por otro lado, en la Figura 2 se observa que el incremento de la biomasa vegetal es significativo entre los 2 y 4 años de edad, lo cual permite inferir que los árboles conforme crecen acumulan grandes cantidades de biomasa. ACOSTA et al. (2002) afirman que cuando la producción primaria neta es positiva, la biomasa de las plantas del ecosistema va aumentando. Es lo que sucede en un bosque joven en el que los árboles van creciendo y aumentando su número. Cuando el bosque ha envejecido, sigue haciendo fotosíntesis pero toda la energía que recoge la emplea en la respiración, la producción neta se hace cero y la masa de vegetales del bosque ya no aumenta. ACOSTA et al. (2001) afirman que una vez que la vegetación se establece, el incremento de la biomasa dependerá principalmente de las condiciones edafológicas y climáticas que influirán en la tasa de rendimiento y dependiendo de la capacidad de respuesta que presentan las especies, será la capacidad de crecimiento y por lo tanto de captura de carbono.


Cuadro 6. Biomasa vegetal aérea en plantaciones de G. crinita Martius “bolaina blanca”.

Sistema de Uso de la Tierra (SUT)

BAVT (t/ha)

  • G. Crinita Martius “bolaina blanca” (1 año)

2,62

  • G. Crinita Martius “bolaina blanca” (2 años)

26,62

  • G. Crinita Martius “bolaina blanca” (4 años)

191,17

  • G. Crinita Martius “bolaina blanca” (5 años)

212,48








Figura 2. Biomasa vegetal aérea en plantaciones de G. crinita Martius “bolaina blanca”.
4.2. Carbono almacenado en plantaciones de G. crinita Martius “bolaina blanca”
El carbono almacenado por las plantaciones de G. crinita Martius “bolaina blanca” en el sector La Cadena son mostrados en el Cuadro 7 y Figura 3, siendo la plantación de 5 años de edad la que contiene mayor cantidad de carbono retenido (95,62 t.C/ha). Por otro lado, la plantación de 1 año de edad almacena la menor cantidad de carbono (1,18 t.C/ha). Es decir, en las plantaciones o sistemas de mayor edad, el carbono almacenado tiende a incrementarse. Asimismo, los sistemas con mayor crecimiento e incremento de la biomasa presentan los valores más altos de acumulación de carbono, dado que los árboles al crecer absorben carbono de la atmósfera y lo fijan en su madera. Por otro lado, LAPEYRE et al. (2004) manifiestan que el almacenamiento de carbono en los árboles es variado durante su desarrollo por estar directamente relacionado con su crecimiento, donde aproximadamente el 50 % de la biomasa está formada por carbono.
En investigaciones realizadas por GONZALES (2007), se encontró que una plantación de bolaina con pijuayo de 3 años de edad en la zona de Tulumayo almacena 138,90 t.C/ha. Al respecto, LAPEYRE et al. (2004) y SALGADO (2004) señalan que el potencial de almacenamiento de carbono varía considerablemente dependiendo del tipo de especies, densidad de los árboles, clima, condiciones de suelo y manejo silvicultural. Asimismo, ALEGRE et al. (2002) demuestran que la captura de carbono depende principalmente de las condiciones edafológicas y climáticas, además de la capacidad de respuesta que presenten las especies. Por otro lado, CALLO – CONCHA et al. (2001) manifiestan que los niveles de carbono presentan una alta dispersión entre zonas, debido a la variabilidad nata de los sistemas y del suelo en que se desarrollan.


Cuadro 7. Carbono almacenado en plantaciones de G. crinita Martius “bolaina blanca”.


Sistema de Uso de la Tierra (SUT)

Total (t/ha)

  • G. crinita Martius “bolaina blanca” (1 año)

1,18

  • G. crinita Martius “bolaina blanca” (2 años)

11,98

  • G. crinita Martius “bolaina blanca” (4 años)

86,03

  • G. crinita Martius “bolaina blanca” (5 años)

95,62




Figura 3. Carbono almacenado en plantaciones de G. crinita Martius “bolaina blanca”.
4.3. Carbono total almacenado en la biomasa vegetal y el suelo en plantaciones de G. crinita Martius “bolaina blanca”
En el Cuadro 8 y Figura 4 se muestra los resultados del carbono almacenado tanto en la biomasa vegetal y el suelo en plantaciones de G. crinita Martius “bolaina blanca”; siendo el carbono del suelo (CS) mayor que en la biomasa vegetal, incluso en las plantaciones de 5 años de edad (171,85 t.C/ha) frente a 95,62 t.C/ha de carbono almacenado en la biomasa vegetal (CBV), respectivamente. CALLO – CONCHA et al. (2001) afirman que los ecosistemas de mayor edad almacenan más carbono en la biomasa vegetal toda vez que suelen preservar individuos mayores y consecuentemente más robustos y por lo tanto se produce mayor acumulación de biomasa. De igual forma, ACOSTA et al. (2001) aseguran que los factores que están influyendo en la cantidad de carbono de la parte aérea son: la edad, la densidad, y la mezcla de especies ya sea a nivel herbáceo, arbustivo o arbóreo.
Sin embargo, los depósitos de carbono en el suelo se incrementan conforme plantaciones de G. crinita Martius “bolaina blanca” aumentan de edad. Al respecto, CIFUENTES et al. (2004) encontraron un aumento de carbono en el suelo al aumentar la edad sucesional del bosque y la precipitación media anual, asimismo depende significativamente del tipo y la intensidad del uso anterior de la tierra. De igual forma, ALEGRE et al. (2002) afirman que los depósitos de carbono del suelo varían considerablemente entre zonas, incluso en sistemas de la misma edad. Según ASB (1999), el factor que modifica significativamente los contenidos de carbono es la textura del suelo. JANDI (2001) define que los suelos con alto contenido de arcilla (como las montmorillonitas), tienen la propiedad de estabilizar la materia orgánica, evitando su rápida descomposición y por lo tanto acumula por mayor tiempo el carbono, dado que en capas arenosas, al igual que en capas con arcilla caolínitica faltan sitios de absorción y es imposible la estabilización del carbono. KSTATE (2006) manifiesta que el color oscuro asociado con un suelo rico y fértil es en gran parte, una medida del contenido de carbono orgánico. Cuando el contenido de carbono orgánico del suelo disminuye, el color del suelo se aclara y refleja su contenido mineral. Asimismo, LOPEZ et al. (2002) explican que la concentración de carbono en el suelo se reduce con la profundidad, es decir, el porcentaje de carbono es mayor en el primer horizonte, luego disminuye progresivamente; lo que está vinculado con la acumulación de materia orgánica proveniente de la hojarasca y de las raíces de los árboles.
Cuadro 8. Relación del carbono almacenado en la biomasa vegetal y el suelo en plantaciones de G. crinita Martius “bolaina blanca”.


Sistema de Uso de la Tierra (SUT)

CBV (t/ha)

CS (t/ha)

Total (t/ha)

  • G. crinita Martius “bolaina blanca” (1 año)

1,18

151,19

152,37

  • G. crinita Martius “bolaina blanca” (2 años)

11,98

167,17

179,15

  • G. crinita Martius “bolaina blanca” (4 años)

86,03

166,28

252,31

  • G. crinita Martius “bolaina blanca” (5 años)

95,62

171,85

267,46




Figura 4. Relación del carbono almacenado en la biomasa vegetal y el suelo en plantaciones de G. crinita Martius “bolaina blanca”.
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