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1. INTRODUCCION
En el Chaco paraguayo se consolidó el modelo ganadero semi intensivo. Debido a las condiciones edafoclimáticas es importante un manejo cuidadoso de recursos para lograr el aumento de la productividad; acciones como la implementación de sistemas silvopastoriles pueden ser muy beneficiosos1.
Dentro del sistema silvopastoril, árboles, pasturas y animales de producción se combinan y manejan de manera racional e integral para lograr mejorar a mediano o largo plazo la productividad, la rentabilidad y la sustentabilidad de la explotación, además aportan condiciones que permiten el bienestar animal (sombra, protección contra vientos y heladas, disminución de temperatura y evapotranspiración), así como protección al suelo contra la erosión y la compactación, mejora su fertilidad a través del ciclaje y bombeo de nutrientes y acumulación de materia orgánica2,3.
La materia orgánica está constituida por restos de animales y plantas (provenientes de hojas caídas, troncos muertos, raíces de árboles o hierbas y residuos de cosecha) en varios estados de descomposición y cumple importantes funciones, además es un indicador de calidad de los suelos pues condiciona sus propiedades físicas, químicas y biológicas4,5.
La importancia de este trabajo radica en que en el Chaco paraguayo las experiencias de beneficios del aprovechamiento de esta especie en sistemas silvopastoriles son escasas y aisladas. Tuvo como objetivo general analizar el contenido de materia orgánica en suelos de sistemas silvopastoriles asociados a Prosopis spp. del Chaco Central paraguayo y como objetivos específicos: caracterizar la composición arbórea y de la pastura dentro del sistema, evaluar el efecto de dos condiciones de insolación sobre la biomasa de la pastura y comparar el contenido de materia orgánica.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
Localización de la investigación
El área de estudio está situada en los Distritos Pirizal, Buena Vista y Tte. Primero Manuel Irala Fernández del Departamento de Presidente Hayes, y Filadelfia y Loma Plata del Departamento de Boquerón de la Región Occidental del Paraguay, ubicada entre los paralelos 20°05’ y 23°48’ Latitud Sur y 62°40’ y 59°20’ Longitud Oeste de Greenwich, se encuentra a 420 km de la ciudad de Asunción. Limita al noreste con Alto Paraguay, al sur con la Región Oriental del país y al Suroeste con la Republica Argentina, teniendo como límite natural al Río Pilcomayo, que baña la región sur del departamento con afluentes no navegables pero importantes para el riego de suelos. Constituye un área de campos abiertos y vegetación espinosa y de tunas6.
En la primera quincena de diciembre del 2015 se instalaron ocho parcelas permanentes de 1ha, en distintas propiedades privadas ubicadas en los Departamentos de Presidente Hayes y Boquerón en las que se realizó un censo de algarrobos, extracción de muestras de pastura y muestras de suelo. La ubicación de las parcelas fue registrada mediante georreferenciaciones que pueden ser apreciadas en la Figura 1.
Primeramente, se caracterizó el área de estudio considerando principalmente el distanciamiento entre los individuos arbóreos. Dentro de cada parcela se identificaron todas las especies arbóreas y de pastura presentes y se midieron y registraron todos los individuos de algarrobo, que fueron codificados con una chapa metálica.
Las variables medidas fueron:
DAC (Diámetro a la altura del cuello): diámetro medido desde el suelo hasta el cuello de la planta (cm).
DAP (Diámetro a la altura del pecho): diámetro del árbol a los 1,30m de altura (cm).
Altura total: altura del árbol desde el suelo hasta el ápice (m).
Biomasa total: peso de la materia orgánica que existe por encima y debajo del suelo (t.ha-1) (Ecuación alométrica propuesta por Sato et al.7 para el Chaco Seco) = 0,2733*(h*D2)0,837
Por otra parte, para la extracción de muestras de pastura, se establecieron 8 subparcelas de 1m x 1m dentro de cada parcela de 1 ha, estas subparcelas se distribuyeron al azar: 4 bajo influencia directa de la copa de algarrobos y 4 subparcelas en zonas fuera de la influencia directa de la copa del algarrobo. Las muestras fueron trasladadas al Laboratorio de Tecnología de la Madera de la Facultad de Ciencias Agrarias (FCA) de la Universidad Nacional de Asunción (UNA), donde fueron secadas en estufa a 65°C hasta alcanzar peso constante y se obtuvo el peso seco equivalente a la biomasa.
Las variables medidas fueron:
Peso seco: peso de la pastura luego de haber sido secada a horno (g).
Biomasa: masa total de la pastura, se representa mediante su peso seco (g).
Para la determinación de carbono orgánico en el suelo, en cada parcela de 1 ha se extrajeron cuatro muestras compuestas, constituida cada una de cuatro muestras simples extraídas aleatoriamente a dos profundidades, de 0 a 10 cm y de 10 a 30 cm, bajo dos condiciones de insolación: bajo la influencia y fuera de la influencia de la copa de los algarrobos. Estas muestras fueron analizadas en el laboratorio del Área de Suelos y Ordenamiento Territorial de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Asunción donde se determinó el contenido de carbono orgánico a través del método Walkley -Black8, para poder calcular el contenido de materia orgánica, nitrógeno total aplicando fórmulas propuestas por la literatura a partir de los resultados del análisis.
A partir del contenido de carbono orgánico (C.O %), se calculó su contenido en toneladas por hectárea utilizando la siguiente formula:
C.O. (t.ha-1): (V* Da* C.O (%)/100)/1000
El volumen (V) de suelo se calculó multiplicando la superficie de la parcela por la profundidad de muestreo, la densidad aparente (Da) considerada fue de 1243 kg/m3 para las muestras obtenidas de 0 a 10 cm y 1225 kg/m3 para las muestras obtenidas de 10 a 30 cm, los valores de volumen y densidad aparente se utilizaron además para determinar el contenido de materia orgánica y nitrógeno total en toneladas.
En cuanto al contenido de materia orgánica en el suelo, los valores fueron calculados aplicando la siguiente fórmula9.
M.O. (%): C.O (%)*1,72
Por otra parte, el contenido de nitrógeno total se calculó considerando que el 5% de la materia orgánica está compuesto de nitrógeno4:
Nt: M.O(%)*0,05
Para el análisis de los datos se utilizó estadística descriptiva: y también se aplicó estadística comparativa por el método de parcelas no apareadas t de Student a un nivel de confianza del 95% debido a que las parcelas no se encontraban en condiciones homogéneas. Para comparar biomasa de pasturas bajo influencia directa de la copa del algarrobo y fuera de la influencia directa de ésta, contenido de materia orgánica bajo ambas condiciones de insolación y a dos profundidades, de 0-10 cm y de 10 a 30 cm.
3. RESULTADOS Y DISCUSION
Caracterización del área de estudio
Considerando algunas excepciones, por medio de los mapas diseñados, se pudo notar un distanciamiento adecuado entre los árboles para permitir el ingreso de ganado y la siembra de la pastura, así como también el ingreso de las maquinarias para el trabajo de campo y el buen desarrollo de las copas de los árboles, el cual contaba con 9 metros de radio en promedio entre los algarrobos. El arreglo espacial de los árboles en un sistema silvopastoril consiste en una separación de 4 a 5 metros para facilitar el acceso y desplazamiento de los animales, también es necesario que el distanciamiento permita el acceso de maquinarias para tareas como preparación del suelo10.
El distanciamiento también se relaciona con la cobertura de copas. La competencia por luz es el principal factor que determina la producción de forrajeras dado que el sombreamiento de las pasturas aumenta a medida que crecen los árboles y que la producción máxima de pastizales en zonas con déficit hídrico se alcanza con una cobertura arbórea del 50%11. Además, desde el punto de vista económico, el efecto de la sombra incrementa la producción de leche dentro de un rango de 10% al 20% en comparación a potreros sin árboles12.
En todas las parcelas estudiadas se registraron individuos del género Prosopis, presentando de esta manera una frecuencia del 100%. La capacidad de las especies del género Prosopis de tolerar sequía y condiciones edáficas adversas, como la salinidad y alcalinidad, así como su adaptación a la herbivoría, son las principales razones de su posición dominante en la vegetación leñosa de zonas áridas y semiáridas de América13.
En 8 parcelas se observaron componentes forestales diferentes a los algarrobos. Las especies del género Prosopis son componentes importantes en el hábitat de otros organismos, generando heterogeneidad espacial, que modifican la distribución espacial de especies de los estratos arbustivos y herbáceos13.
Todos los individuos presentes en el área de estudio eran procedentes de regeneración natural, en ningún caso los algarrobos fueron implantados en los potreros. La presencia de árboles en los potreros es el resultado de la regeneración natural, dando lugar al ramoneo de forma alterna durante el ciclo anual. Los sistemas silvopastoriles facilitan la producción ganadera de forma integral y alivian la presión sobre las áreas boscosas, aumentado directa o indirectamente la productividad de la parcela14.
Componente arbóreo
El componente arbóreo estaba integrado por algarrobo blanco (Prosopis alba) y algarrobo negro (Prosopis nigra). De los algarrobos registrados (247 individuos en total), 130 individuos (53%) correspondían a la categoría de regeneración, con un DAP<10 cm, y los 115 individuos restantes (47%) tenían en promedio 16 cm de DAP, dentro de cada parcela se midieron en promedio 31 individuos.
Permitir el establecimiento de regeneraciones de algarrobos (Prosopis alba, Prosopis nigra o Prosopis kuntzei) con una densidad de 20 hasta 50 árboles por hectárea en pasturas degradadas puede traer beneficios ecológicos, pues la mayor acumulación de materia orgánica bajo sus copas contribuye a un mayor rendimiento de las pasturas para el ganado15,16.
La biomasa aérea incluye todo lo que se encuentre sobre el suelo, como fuste, ramas y hojas, y la biomasa total incluye además de lo citado las raíces17. En ese sentido, la biomasa del componente arbóreo del sistema fue de 2 t.ha-1 en promedio, valor superior al estimado por Brítez18, que fue de 0,07 t.ha-1 en una parcela de 2000 m2 bajo manejo silvopastoril con un alto grado de mortandad de árboles, ubicada en la misma ecorregión.
Biomasa de pastura
Los valores de biomasa de las pasturas varían según su exposición a la insolación, esto referido a la cobertura de copa de los árboles de algarrobo dentro del sistema silvopastoril.
Las especies de pastura que se encontraron con mayor frecuencia en las parcelas fueron Gatton panic (Panicum máximum cv. Gatton) Pangola (Digitaria decumbens) y Buffel (Cenchrus ciliaris), en menor proporción se registró la presencia de pasto Estrella (Cynodon nlemfuensis) y Urochloa (Urochloa mosambisensis)
Se presentaron diferencias significativas entre las muestras extraídas bajo la copa del algarrobo y las que se encontraban fuera de la influencia de la copa. En este sentido, la biomasa de la pastura que se encuentra fuera de la proyección de copa del algarrobo es en promedio de 0,46 t.ha-1, variando entre 1,36 t. ha-1 y 0,2 t.ha-1 en cambio, la media de la biomasa de la pastura bajo la copa equivale a 1,65 t.ha-1 en promedio, variando entre 0,27 t.ha-1 y 1,64 t.ha-1. La Figura 2 presenta los valores promedios bajo ambas condiciones.
A su vez, Valle et al.19 presentaron valores mayores (3,5 t.ha-1) de biomasa en pasto Buffel de 3,5 meses de edad, asociadas a Gliricida sepium, árbol perteneciente a la familia de las leguminosas, en una parcela de 500 m2 ubicada en Miacatlán, México en condiciones similares al área de estudio de la presente investigación.
Por otro lado, Ibrahim et al.20,21) expusieron que la pastura de la variedad Panicum maximum presentó mayor contenido de biomasa (2,98 t.ha-1) al estar asociadas a árboles de Erithrina poeppigiana comparadas a 2,07 t.ha-1 de biomasa producida por la pastura cuando no está asociada a esta especie leñosa, esto podría atribuirse al efecto que ejercen las leguminosas sobre la fertilidad del suelo.
Figura 2. Biomasa de pastura en promedio bajo dos condiciones de insolación. Nivel de confianza del 95% Chaco Central. Diciembre 2015.
Casado y Cavalieri22 en cambio indicaron que en un sistema silvopastoril ubicado al sudoeste del Chaco argentino, bajo el dosel de Prosopis alba la biomasa de Gatton panic fue de 7,4 t.ha-1 y entre copas el valor fue de 6,7 t.ha-1 .
Materia orgánica, carbono y nitrógeno en suelos
El contenido de materia orgánica del suelo no presentó diferencias significativas entre condiciones de sol y sombra, pero las diferencias fueron significativas entre las diferentes profundidades de muestreo, cuyos valores se presentan en la Figura 3.
En cuanto al contenido porcentual de materia orgánica, valores cercanos fueron expuestos por Glaztle15,16) quien expuso que el contenido de materia orgánica bajo la copa del algarrobo fue 3,3% y descendió a 2,4% en zonas despejadas, sin cobertura de algarrobo en un estudio realizado en el Chaco Central paraguayo.
Figura 3 Promedio del contenido de materia orgánica en porcentaje en sistemas silvopastoriles del Chaco Central, 2015.
En la materia orgánica existen muchos elementos químicos importantes de entre los cuales son componentes funcionales y estructurales el carbono y el nitrógeno.
Las gramíneas utilizadas en la producción animal tropical generalmente son de metabolismo C4, lo cual les da mayor capacidad de integrarse en la materia orgánica de las plantas y éstas al ser consumidas por los animales regresa al suelo como heces y orina. Además, parte de las plantas se hacen senescentes y son incorporadas directamente al suelo23.
El suelo es un gran reservorio de carbono, su concentración presenta altas variaciones incluso en áreas de tamaño pequeño debido a la heterogeneidad de los suelos, condiciones climáticas y elementos geomórficos17, asimismo, Thompson y Throe24 refieren que la materia orgánica cubre la superficie del suelo, luego se descompone y se mezcla e incorpora a los 5-15 cm del suelo mineral gracias a la acción de la mesofauna que allí habita.
En total el contenido de carbono orgánico en el suelo bajo la influencia directa de la copa del algarrobo en los primeros 30 cm del suelo fue de 44,85 t.ha-1y fuera de la influencia fue de 34,03 t. ha-1 considerando una densidad aparente del suelo de 1,24 g/cm3 y 1,25 g/cm3 para las profundidades de 0-10 cm y 10-30 cm respectivamente. Lok et al.25) reportan valores de carbono orgánico similares en un sistema silvopastoril con Panicum maximum y Leucaena leucocephala de 8 años, con un contenido de carbono orgánico de 38,8 t.ha-1 en los primeros 35 cm del suelo.
El contenido de Nitrógeno total en los primeros 10 cm de suelo fuera de la influencia de la copa del algarrobo fue de 1,6 t.ha-1 y bajo la influencia de la copa fue de 2,03 t.ha-1y 1,34 t.ha-1 y 1,75 t.ha-1 de 10 a 30 cm de profundidad bajo sol y sombra respectivamente.
Silberman et al.26 expusieron un contenido de nitrógeno similar en los primeros 15 cm del suelo con cobertura de Gatton panic (0,828t.ha-1), y un valor superior (4,14 t.ha-1) en sistema silvopastoril basado en la asociación de Mistol (Ziziphus mistol) (22 a 27 árboles/ha) con Gatton panic, en un estudio realizado en Santiago del Estero, Chaco árido de Argentina.
4. CONCLUSIÓN
El contenido de materia orgánica, como los de carbono y nitrógeno, no presentaron diferencias significativas al comparar los niveles de insolación, sin embargo, al comparar a diferentes profundidades se observaron diferencias significativas.
Bajo las condiciones del presente estudio no se registró una influencia significativa del componente arbóreo sobre el contenido de materia orgánica en el suelo.
