La red de monitoreo forrajero de INTA se compone de 179 sitios (tabla 1), de vegetación extrapampeana distribuidos en 8 provincias fitogeográficas de Argentina (figura 1), que incluyen diferentes fisonomías (praderas, estepas graminosas y arbustivas, matorrales, parques y bosques. Solo se incluyeron algunos sitios pertenecientes a comunidades vegetales de la región pampeana ubicados en ambientes periféricos de esta, como el distrito Paranaense (Cabrera, 1976) y los pastizales pampeanos occidentales (León y Anderson, 1983; Soriano, 1991; Demaría et al., 2016). La selección de estos sitios de monitoreo se realizó contemplando la delimitación de las provincias fitogeográficas de Argentina (Cabrera, 1976), siguiendo una estrategia jerárquica de escalas espaciales (Long, 1968). Para ello se usaron mapas locales de vegetación, generalmente confeccionados para cada provincia o región. Luego, dentro de cada unidad de vegetación, se seleccionaron visualmente sitios con la ayuda de imágenes satelitales de resolución espacial media o alta (Landsat 5, 7 y 8 o Google Earth).

Para unas pocas regiones pudo definirse dentro del sitio la condición (o estado) del pastizal, para lo que se utilizó la estrategia de “contraste de alambrado” (Bryant et al., 1990; Balling et al., 1998) o “gradiente de pastoreo” (Pickup y Chewings, 1994; Blanco et al., 2008). Esto también se hizo con la ayuda de interpretación visual de imágenes satelitales de resolución espacial media o alta. La condición ecológica de la vegetación se determinó contemplando la cobertura de especies forrajeras deseables (Dyksterhuis, 1949) mediante observación visual en los mismos marcos de corte de biomasa.

Figura 1

Distribución geográfica de los 179 sitios de monitoreo de la productividad forrajera (PF, círculos), en relación con las provincias fitogeográficas de Argentina (Cabrera, 1976).

En cada sitio de estudio se estimó la productividad forrajera herbácea (PFH) mediante cosechas de biomasa (Sala y Austin, 2000). Si bien en 121 sitios conviven especies herbáceas y leñosas, la productividad forrajera aportada por leñosas (PFL) solo se estimó en 85 de estos sitios. La PFL se estimó mediante cosecha de los brotes del año (Holm et al., 2003), excepto en los sitios de La Rioja donde la PFL se estimó a partir de la cobertura aérea leñosa (CAL) mediante una ecuación de regresión calibrada in situ (PFL = 0,86 CAL + 12,95; p = 0,001; r2 = 0,79; Blanco et al., 2016). La cantidad de años durante los que se evaluó la PFH y la PFL varió entre sitios; el período de mayor concentración de datos fue 2006-2015 (ver tabla 1).

En la mayoría de los sitios, se instalaron clausuras o jaulas móviles para evitar el pastoreo de animales domésticos durante el período evaluado, y asegurar la cosecha de biomasa producida. El tamaño de las clausuras o jaulas fue variable entre tipos de vegetación, contemplando el tamaño individual de las plantas dominantes dentro del tipo de vegetación. Por ejemplo, mientras que en las estepas arbustivas de la Puna de Catamarca se utilizó una clausura móvil de 6 x 6 m por sitio, en la pradera de pastos cortos de Corrientes se utilizaron 5 jaulas móviles de 0,25 m2 por sitio.

La cosecha de biomasa se realizó anualmente (al final del período de crecimiento) en el pico de biomasa (Sala y Austin, 2000), excepto en sitios con alta tasa de crecimiento donde se midieron rebrotes sucesivos (Sala y Austin, 2000). Así, en los sitios ubicados en Entre Ríos y Corrientes la frecuencia de estimación de PFH fue mensual, mientras que en mallines patagónicos y vegas de la Puna la frecuencia de cosecha fue estacional. La rotación de la jaula o clausura se realizó inmediatamente después del momento de la cosecha de biomasa. El material cosechado fue secado en estufa hasta peso constante y luego pesado. PFH y PFL se expresaron en kg ha-1 año-1.

Para cada sitio de estudio se estimó el promedio anual de PFH, PFL y productividad forrajera total (PF total = PFH + PFL; ver tabla 1); además, se estimó la precipitación media anual (PMA) mediante pluviómetros ubicados in situ. Por lo tanto, nuestro enfoque se inscribe dentro de la lógica de los modelos espaciales de PPNA (sensu Lauenroth y Sala, 1992). La temperatura media anual (TMA) de todos los sitios, y la PMA de algunos sitios que no contaban con pluviómetro (ver tabla 1) se obtuvo de la base de datos de Global Climate data (2016), cuya resolución espacial es de 1 km2.

Se realizaron diversos análisis cuantitativos para visualizar los alcances y limitaciones (espaciales y temporales) de la información disponible. Primero, se generó un diagrama climático a partir de la PMA y TMA de cada sitio y se los relacionó con los “límites climáticos” de las provincias fitogeográficas, construidos a partir de información meteorológica recopilada por Cabrera (1976). Luego, se estimó la frecuencia de sitios con diferente cantidad de años de evaluación de la productividad forrajera. Se clasificaron los datos de acuerdo a la provincia fitogeográfica (Cabrera, 1976) a la que pertenecen los sitios evaluados, y se los ordenó en rangos de PFH y PFL.

Se analizó la relación espacial de la PFH y PFL con la PMA y TMA mediante regresión lineal simple o regresión con punto de quiebre (Robbins et al., 2006). Este análisis se realizó separando aquellos sitios que corresponden a humedales (mallines patagónicos, vegas de la Puna y humedales del litoral de Entre Ríos) del resto de los sitios de estudio, porque corresponden a un tipo de vegetación azonal que reciben aporte de agua de cursos superficiales o subsuperficiales, y por lo tanto se esperaba que su productividad no dependiese tan directamente de las precipitaciones.

Finalmente, se compararon sitios con diferente historia de pastoreo (condición buena/regular versus condición pobre del pastizal) para dos ambientes (matorrales – bosques xerófitos de La Rioja y mallines patagónicos de Chubut). de los cuales se contaba con información de PFH y PFL obtenida en condiciones apareadas. Para ello se utilizó análisis de t para muestras apareadas (Snedecor y Cochran, 1989).

Geográficamente, los sitios evaluados se distribuyeron entre los 26 y 52 grados de latitud sur y desde los 57 hasta los 71 grados de longitud oeste (figura 1). Aunque esta distribución representa la totalidad del territorio continental nacional, se pueden observar claras asimetrías regionales en cuanto a la disponibilidad de sitios monitoreados. Las regiones más desprovistas de información dentro de la red fueron el distrito oriental de la provincia fitogeográfica Chaqueña (Chaco y Formosa), la provincia fitogeográfica Paranaense (Misiones), la porción septentrional de la provincia fitogeográfica del Monte (desde Catamarca hasta el norte de Mendoza) y la porción central del Espinal (Córdoba). En estas regiones, donde hay vacíos de información, será necesario mayor esfuerzo de las diferentes instituciones u organizaciones involucradas en la problemática ganadera y ambiental, especialmente en sitios que sostienen mucha producción ganadera basada en ambientes naturales y que aún no tienen bien establecidos sitios de monitoreo.

La variabilidad espacial interna de la productividad forrajera en algunas provincias fitogeográficas fue más ampliamente representada que en otras. Por ejemplo, el “espacio climático” (precipitación – temperatura) que ocupa la vegetación de Patagonia fue relativamente cubierto con la distribución de los sitios evaluados (figura 2). Sin embargo, esto no sucedió para otras regiones. En la provincia fitogeográfica Chaqueña, cuya PMA varía desde menos de 400 mm anuales hasta los 1.400 mm, los sitios para los cuales se evaluó la productividad forrajera se encuentran concentrados entre los 300 y los 600 mm, quedando solo unos sitios evaluados en Santa Fe por encima de esa PMA. En el Monte, los sitios monitoreados se distribuyeron en ambientes con TMA inferior a 15 ºC. Finalmente, en yungas solo se evaluó la productividad forrajera en sitios ubicados en Catamarca, donde esta provincia fitogeográfica se presenta casi en su totalidad en ecotono con el distrito Chaco Serrano. Esto puede observarse claramente en la distribución de los sitios dentro del diagrama climático, cuya dispersión es acotada y “fronteriza”, quedando sin representación principalmente aquellos ambientes con PMA superior a 1.000 mm anuales, los cuales se distribuyen en áreas ubicadas más al norte y con mayor altitud (Cabrera, 1976).

No solo la distribución espacial de los sitios de monitoreo presentó limitaciones, sino también la longitud temporal de las series de datos. El monitoreo forrajero de los pastizales se instaló programáticamente en INTA desde el año 2006, aunque durante el primer trienio fue principalmente una etapa de instalación de los sitios. De esta manera, 84 de 179 sitios presentan series temporales menores a 4 años de datos. La necesidad de series más largas radica en que estas proveen información más consistente en relación con las fluctuaciones temporales de la precipitación, especialmente en ambientes áridos y semiáridos (Noy Meir, 1973; Le Houérou et al., 1988). En nuestro caso, las series de datos más largas disponibles se encuentran en algunos sitios de Chubut, Entre Ríos y Corrientes (ver tabla 1).

Sin embargo, se espera que esta red de monitoreo forrajero sea dinámica, incorporando nuevos sitios, e involucrando diferentes instituciones vinculadas a la problemática ganadera/ambiental. En tal sentido, cabe mencionar que INTA en conjunto con la Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional de Buenos (FAUBA), la Asociación Argentina de Consorcios Regionales de Experimentación Agrícola (AACREA) y el Ministerio de Agroindustria de la Nación, llevan adelante un proyecto de seguimiento forrajero satelital (Sistema nacional de diagnóstico, planificación, seguimiento y prospección forrajera en sistemas ganaderos, 2016), al cual esta red provee información de campo para la calibración de modelos basados en sensores remotos.

Está proyectado incorporar la información básica que genera esta red, sintetizada en la tabla 1, en un sitio web institucional de información geoespacial denominado SEPA (Herramientas satelitales para el seguimiento de la producción agropecuaria). Para ello se programó incorporar hipervínculos a la tabla 1, que les permitan a los usuarios acceder, para cada sitio, a la fotografía del paisaje, la marcha estacional histórica del NDVI (desde febrero del 2000 hasta la actualidad) y el contacto institucional correspondiente. Se prevé que esta estrategia de visualización de la información permitirá enriquecer la red de monitoreo, facilitar el acceso, y promover la interacción entre los usuarios y los responsables de la información de cada sitio.

Figura 2

Distribución climática de los sitios de monitoreo de la productividad forrajera (símbolos) en relación con los límites climáticos de las provincias fitogeográficas (Cabrera, 1976) a las que pertenecen (áreas irregulares). La distribución climática de los sitios de monitoreo se generó a partir de la precipitación media anual (PMA, obtenida de datos de pluviómetro cercanos) y de la temperatura media anual (TMA, obtenida de la página web de Global Climate data (http://www.worldclim.org/bioclim). Los límites climáticos de las provincias fitogeográficas se construyeron uniendo los valores de PMA y TMA obtenidos de los diagramas climáticos presentados por Cabrera (1976) para caracterizar las provincias fitogeográficas.

La mayoría de los sitios evaluados tienen bajos niveles de PFH (ver figura 7). Así, 101 de los 179 sitios presentaron valores de PFH menores a 1.000 kg ha-1 año-1. Esto se corresponde con su distribución con relación a las provincias fitogeográficas con menores valores de PFH; las estepas de la provincia Patagónica, la provincia fitogeográfica del Monte, las estepas de la Puna y la porción más seca de la provincia fitogeográfica Chaqueña (Chaco Árido) fueron los ambientes con mayor densidad de sitios de monitoreo. Contrariamente, las provincias fitogeográficas con mayor potencial de PFH estuvieron menos representadas por sitios de monitoreo, excepto el distrito ñandubay del Espinal y el distrito mesopotámico pampeano.

En los 85 sitios para los cuales se evaluó PFL se encontraron valores inferiores a 1.000 kg ha-1 año-1 (ver figura 8). En estos sitios la vegetación dominante es leñosa (estepas de Patagonia y Puna, y matorrales del Monte y el extremo seco del distrito occidental chaqueño), y en todos los casos corresponden a ambientes áridos y semiáridos con PPN potencial relativamente baja (Lieth, 1975).

La potencialidad de la vegetación para producir forraje es muy diferente entre provincias fitogeográficas, pero también muy variable entre comunidades vegetales dentro de cada provincia fitogeográfica (ver figura 8). Por ejemplo, mientras los 24 sitios evaluados en el monte presentaron valores de PFH y PFL menores a 1.000 kg ha-1 año-1, 25 de los 27 sitios del Espinal superaron los 2.000 kg ha-1 año-1 de PFH. Patagonia y Puna presentaron un comportamiento similar en PFH y PFL, asociado a la naturaleza de dos ambientes contrastantes que presentan en común ambas provincias fitogeográficas (León et al., 1998; Quiroga et al., 2013). En ambas regiones coexisten estepas mixtas xerofíticas (arbustivas – herbáceas) de bajos valores de PFH y PFL (menores a 1.000 kg ha-1 año-1) con praderas húmedas (mallines patagónicos o vegas de la Puna) de altos valores de PFH (mayores a 2.000 kg ha-1 año-1).

En la provincia fitogeográfica Chaqueña, la mayor distribución de sitios con PFH y PFL menores a 1.000 kg ha-1 año-1, se debe a que sitios con mayor potencial productivo en la región (porción oriental del distrito occidental, distrito serrano y distrito oriental) fueron menos evaluados; y además en ellos solo se estimó PFH.

Tabla 1

Caracterización de los sitios incluidos en la red de monitoreo forrajero. Incluye la ubicación geográfica (grados), la altitud (m), la identidad florística – fisonómica (provincia y distrito fitogeográfico según Cabrera, 1976), la condición ecológica, la producción forrajera herbácea (PFH), leñosa (PFL) y total (PFH + PFL) expresadas en kg ha-1 año -1, el período para el cual se promediaron los datos de PFH y PFL, la precipitación media anual (PMA en mm, estimada a partir de pluviómetros ubicados en los sitios de estudio, excepto en aquellos sitios sin pluviómetro para los cuales se extrajo el dato desde la base de datos de Global Climate data (http://www.worldclim.org/bioclim) y la temperatura media anual (TMA en ºC obtenida desde la base de datos Global Climate data (http://www.worldclim.org/bioclim).

La PFH se incrementó significativamente a lo largo de un gradiente regional de PMA (figura 3). A diferencia de lo ocurrido con la PFH, la relación entre la PFL y la PMA no fue significativa (p>0,05). La relación espacial entre la productividad primaria y la precipitación está ampliamente documentada (Lauenroth, 1979; Sala et al., 1988; Briggs y Knapp, 1995; Bai et al., 2008; Sala et al., 2012). Sin embargo, solo la ecuación presentada por Lauenroth (1979) abarca un rango de PMA similar a la ecuación generada en este trabajo.

Particularmente, los valores de PPNA que se obtienen con el modelo de Lauenroth (1979) en los extremos de PMA (100 mm y 1.500 mm) son similares a los valores de PFH que se obtienen utilizando el modelo con punto de quiebre mostrado en este trabajo. Sin embargo, para valores intermedios de PMA las estimaciones de nuestro modelo con punto de quiebre y el modelo lineal de Lauenroth (1979) son sensiblemente diferentes. En nuestro modelo solo se contempla la fracción herbácea de la productividad primaria, y en los ecosistemas más xéricos (PMA < 540 mm) la mayor proporción de la PF es esperable que sea leñosa (Paruelo y Lauenroth, 1996), especialmente en ambientes degradados. Probablemente, esta parcialidad en el análisis de la PPNA sea determinante para que en nuestro modelo la pendiente para sitios con PMA superiores a 540 mm sea el triple a la de sitios con PMA menores a 540 mm.

Al igual que en estudios anteriores (Lauenroth, 1979) no se detectó una relación de PFH y PFL con TMA para la generalidad de los sitios (p>0,05, figura 4). Solo para los humedales (mallines, vegas y pastizales inundables de Entre Ríos) se observó un incremento significativo de PFH con TMA (p<0,05, figura 4). Esto coincide con lo que ha sido documentado para el hemisferio norte (Thormann y Bayley, 1997).

La variación de PFH a lo largo de los gradientes climáticos es un indicador claro de la potencialidad ganadera de los diferentes ambientes extrapampeanos de Argentina. Así, a lo largo del gradiente de PMA, estimaciones de receptividad ganadera (manteniendo un factor de uso por pastoreo del 30% de la PFH), para ambientes pertenecientes al monte (PMA = 200 a 300 mm) indicarían que son necesarias 20 a 30 ha para mantener un equivalente vaca[1]. En cambio, en ambientes ubicados dentro del Espinal (mayormente PMA = 600 a 1200 mm) se podría mantener un equivalente vaca utilizando entre 2 y 8 ha.

[1]Equivalente vaca: promedio anual de los requerimientos de una vaca de 400 kg de peso, que gesta y cría un ternero hasta el destete a los 6 meses de edad con 160 kg de peso (Cocimano et al., 1975).

Figura 3

Relación entre la productividad forrajera herbácea (PFH) de cada sitio de muestreo (promediando todas las condiciones) y la precipitación media anual (PMA). Círculos corresponden a todos aquellos sitios que no son humedales (grises). Los cuadrados vacíos corresponden a mallines patagónicos, el cuadrado negro corresponde a humedales de islas del Delta del río Paraná y el cuadrado gris a vegas de la Puna. La relación PFH – PMA (línea negra) para sitios que no son humedales se realizó con regresión no lineal con punto de quiebre (PFH = 1,82 PMA – 1,76 [para 100 mm < PMA < 540 mm] y PFH = 5,83 PMA – 2167 [para 540 mm < PMA < 1500 mm; r2 = 0,80].

Figura 4

Relación entre la productividad forrajera herbácea (PFH) de cada sitio de muestreo (promediando todas las condiciones) y la temperatura media anual (TMA). Círculos grises corresponden a todos aquellos sitios que no son humedales. Los cuadrados vacíos corresponden a mallines Patagónicos, el cuadrado negro corresponde a humedales de islas del Delta del río Paraná y ese cuadrado no es gris a vegas de la Puna. La relación entre PFH de humedales y TMA (línea negra) se estimó mediante regresión lineal simple (PFH = 1001 TMA – 3286; r2 = 0,6229, para 6 ºC < TMA < 22 ºC ).

No solo los factores climáticos, como la precipitación y la temperatura, controlan las variaciones espaciales de la productividad forrajera en las comunidades de vegetación nativa. El manejo del pastoreo a lo largo de décadas también puede modificar la capacidad de producir forraje de los ecosistemas. Sin embargo, este factor actúa a una escala espacial de mayor detalle (potrero) que los controles climáticos (región), y aquí solo se analizó para sitios en dos regiones con las que se contaba con datos apareados bajo diferente historia de pastoreo (sitios de La Rioja y mallines Patagónicos de Chubut).

En los sitios de La Rioja, los cambios más evidentes entre condiciones fueron en la PFH, la cual se redujo a un tercio al empobrecerse la condición ecológica del sitio (p<0,05, figura 5). En cambio, la PFL fue similar en la condición pobre respecto a la buena/regular (p>0,05, figura 5). Los mayores efectos del pastoreo sobre el componente herbáceo han sido documentados en diversos estudios para esta región (Quiroga et al., 2009, Blanco et al., 2016). Mientras las condiciones pobres se detectan en áreas cercanas a las aguadas, para las cuales el efecto del pastoreo es más intenso y frecuente (Blanco et al., 2008; Blanco et al., 2016), las condiciones regulares y buenas se observan en sectores más alejados de las aguadas.

Está bien documentado que la mitad de la superficie de la región ganadera de La Rioja se encuentra en evidente estado de desertificación, afectando la producción secundaria de los sistemas ganaderos (Biurrun et al., 2015). Así, en pastizales de La Rioja en condición regular o buena, se necesitarían 15 ha para mantener un equivalente vaca. En cambio, en pastizales de condición pobre de la misma región, es necesario 44 ha para sostener un equivalente vaca (con el mismo factor de uso = 30%).

En los mallines patagónicos de Chubut no se observaron diferencias de PFH y PFL entre la condición buena/regular y la pobre (p>0,05, figura 6). Las diferencias de PFH entre condiciones, más marcadas en los sitios de La Rioja que en los mallines de Chubut, pueden responder a que sitios con mayor disponibilidad de recursos (por ejemplo, agua) podrían ser más resilientes frente a un disturbio como el pastoreo gracias a que incrementan la diversidad de especies con la intensidad de este (Milchunas et al., 1988). Sin embargo, algunos estudios previos indicarían que la PFH de los mallines sería impactada negativamente por el pastoreo continuo y severo durante largo tiempo (Enriquez et al., 2015), afectando además el ciclo de carbono (Enriquez et al., 2017; Enriquez y Cremona, 2017).

Figura 5

Contraste de la productividad forrajera herbácea (PFH) y leñosa (PFL) de 13 pares de sitios de condición regular - buena versus condición pobre (apareados), en el extremo seco del distrito occidental de la provincia fitogeográfica chaqueña en La Rioja. Las líneas negras verticales encima de las barras indican 1 desvío estándar.

Figura 6

Contraste de la producción forrajera herbácea (PFH) y leñosa (PFL) de 5 pares de sitios de condición buena versus condición pobre (apareados) correspondientes a mallines de la provincia fitogeográfica patagónica en Chubut. Las líneas negras verticales encima de las barras indican 1 desvío estándar.