Arreglos silvopastoriles con especie arbórea Alnus acuminata (aliso) y su efecto sobre los factores ambientales de sistemas ganaderos

En el Perú la crianza de ganado bovino tiene relevancia económica, aunque presenta un deficiente nivel tecnológico. Esto se ve reflejado en la necesidad de emplear grandes áreas del territorio nacional para su desarrollo bajo el modelo de sistema a campo abierto (SCA). El establecimiento de nuevos pastizales tiene como característica la pérdida de componente arbóreo (deforestación), la cual origina que el ganado bovino se desarrolle a expensas de una gran variabilidad climática. Las condiciones climáticas (temperatura, precipitación, humedad relativa y vientos) particulares de cada zona agroecológica pueden afectar negativamente el desarrollo del componente forrajero así como también al desempeño de los animales que no están adaptados a estas condiciones (Navas, 2010).

La falta de cobertura arbórea causa varios problemas ecológicos (fenómenos climáticos extremos, erosión del suelo, contaminación del agua, disminución de la biodiversidad, entre otros) que resultan en problemas económicos y sociales. El modelo extensivo en el que se basa la ganadería, la mala calidad de las pasturas naturales producto de la poca inversión en mejorar los potreros y las restricciones tecnológicas originan que el ganadero le otorgue poco valor a la existencia de árboles en su sistema productivo (García-Barrios y González-Espinosa, 2017). Sin embargo, frente a esta problemática existen alternativas como los sistemas silvopastoriles (árbol + pasto), agroforestales (cultivos agrícolas + árboles) y agrosilvopastoriles (cultivos agrícolas + árboles + pasto) que mejoran los potreros sin afectar la biodiversidad, por lo que es una opción para cubrir los pastizales (Vilchez et al., 2004; Navas, 2007; Nair et al., 2009).

Asimismo, existen los arreglos silvopastoriles (ASP) como las cercas vivas (CV) en la que árboles y arbustos son instalados principalmente para delimitar potreros (Galindo y Murgueitio, 2003), árboles dispersos en potreros (ADP) con especies arbóreas multiestrato y multipropósito que se encuentran dentro de los potreros en diferentes arreglos y distanciamientos (Beer et al., 2003) y árboles en callejones (AEC) donde la siembra de forrajes se realiza entre las hileras de árboles o arbustos (Ibrahim y Camargo, 2001). Estos arreglos contribuyen en la mejora del balance hídrico, reduciendo la evaporación y el estrés calórico en los animales, fijan el CO₂ en los árboles y diversifican la producción (madera, leña, frutos y semillas), de manera que se incrementen los ingresos económicos (Ojeda et al., 2003).

Según mencionan Wilson y Ludlow (1991) y Reynolds (1995), bajo la copa de árboles de un ASP se reduce la temperatura entre 2 °C a 9°C, lo que permite lograr valores de temperatura cercanos o dentro de la zona de confort de los animales; ello representa una regulación en la temperatura corporal del animal y consecuentemente un ahorro de energía en el requierimiento del vacuno productor de leche (Navas, 2010), incrementando su producción entre un 15 y 20% respecto de los animales establecidos en sistemas sin componente arbóreo (Villanueva et al., 2018).

En el distrito de Molinopampa, región Amazonas (norte de Perú), los ASP con Alnus acuminata han ido tomando mayor relevancia; los más comunes son CV (51%), ADP (41%) y AEC (8%) (Oliva, 2016). Aunque son múltiples los beneficios otorgados por la presencia de árboles dentro de los potreros, en nuestras regiones ganaderas se carece de estudios que den a conocer sus bondades para la producción de ganado bovino. Por lo tanto, el presente estudio tuvo por objetivo evaluar el efecto de los ASP con Alnus acuminata (AEC, ADP y CV) sobre los factores ambientales (temperatura y humedad relativa) de sistemas de producción ganadera.

El estudio se ejecutó entre los meses de noviembre del 2016 a octubre del 2017, en cuatro localidades (Molinopampa (6° 11’ 45” S, 77° 38’ 15” O), Santa Cruz del Tingo (6° 13’ 25” S, 77° 37’ 15” O), Pumahermana (6° 11’ 45” S, 77° 38’ 15” O), Santa Cruz del Tingo (6° 13’ 25” S, 77° 37’ 15” O), Pumahermana (6° 14’ 27” S, 77° 34’ 36” O) y Ocol (6° 16’ 1” S, 77° 34’ 4” O)) pertenecientes al distrito de Molinopampa, región Amazonas (Perú). Estas localidades presentan un clima ligeramente húmedo y templado cálido, con temperatura promedio anual de 14,5 °C y precipitación promedio anual 1200 mm (IIAP, 2007).

Se evaluaron tres ASP con Alnus acuminata (AEC, ADP y CV) y un SCA, con árboles de una edad aproximada de 6 años. La densidad del componente arbóreo por hectárea en AEC osciló entre 250 a 330 árboles y en ADP entre los 80 a 120 árboles, mientras en CV se encontraron distanciadas a 2 m entre plantas. Las características edáficas presentes en las zonas de influencia fueron textura franca, rango de pH entre 5,4 a 6,3 y materia orgánica entre 4,01% a 6,28%.

Las variables analizadas fueron temperatura y humedad relativa. Para esto se instaló un termohigrómetro data logger automatico (TENMARS TM 305U) de precisión ±5% para humedad y ±0,6 °C para temperatura por cada unidad experimental. En los ASP el equipo se instaló entre árboles y en SCA en el centro del potrero, todos a una altura de 1,50 m, considerando que es la altura promedio hasta la cruz de los vacunos; finalmente se programaron para registrar medidas cada cuatro horas (12:00, 16:00, 20:00, 00:00, 04:00 y 08:00).

El estudio se dirigió bajo un diseño experimental de bloques completos al azar conformado por cuatro tratamientos (AEC, ADP, CV y SCA) y cuatro repeticiones (localidades). Los resultados obtenidos se procesaron mediante el software estadístico SPSS 15.0 y como los datos no se ajustaron a una distribución normal se realizaron las pruebas no paramétricas de Kruskal-Wallis y U de Mann-Whitney por pares (p<0,05).

Comportamiento de la temperatura

Por un lado, las temperaturas promedio registradas a las 12:00, 16:00, 20:00, 00:00, 04:00 y 08:00 evidenciaron diferencias significativas (p<0,05) entre el SCA y los arreglos con CV, ADP y AEC (figura 1); en los resultados registrados a las 12:00 se observan diferencias de 2,57 °C, 3,93 °C y 5,79 °C respectivamente con relación al SCA. En ese sentido, las mayores temperaturas para los registros realizados entre las 12:00 y 16:00 se obtuvieron en los SCA, aunque entre las 00:00 y las 08:00 se evidenció una mayor temperatura en el arreglo con AEC. Por otro lado, los registros realizados indican que el arreglo con AEC fue el sistema donde se presentaron las temperaturas más bajas entre las 12:00 y 20:00; en tanto, entre las 00:00 y 04:00 fue en el SCA donde se registraron temperaturas inferiores (tabla 1).

Figura 1

Variación de temperatura promedio en arreglos silvopastoriles y sistema a campo abierto. ADP: árboles dispersos en potreros, AEC: árboles en callejones, CV: cercas vivas y SCA: sistema a campo abierto. Letras diferentes en barras indican diferencias significativas (p<0,05) según Prueba U de Mann-Whitney.

Tabla 1

Límites máximos y mínimos de temperatura ambiente tomada a seis horas del día, en arreglos silvopastoriles y sistema a campo abierto.

Comportamiento de la humedad relativa del aire

En relación con la humedad relativa (HR) registrada a las 12:00, 16:00, 20:00 , 00:00, 04:00 y 08:00, los ASP y el SCA presentaron diferencias estadísticas significativas (p<0,05) (figura 2). El resultado obtenido a las 12:00 fue superior en el arreglo con ADP, pero entre las 16:00 y las 00:00 fue el arreglo con AEC el sistema en el cual se registraron los niveles más altos de HR. En horas de la mañana el mayor porcentaje de HR se registró en el SCA (04:00) y en el arreglo con AEC (08:00). Por su parte, en cuanto a los niveles más bajos de HR estos se registraron en los SCA y el arreglo con CV, a excepción del registro realizado a las 04:00 donde fue el SCA quien presentó el porcentaje más elevado de HR en comparación con los demás sistemas evaluados (tabla 2).

Figura 2

Variación de humedad relativa promedio en arreglos silvopastoriles y sistema a campo abierto. ADP: árboles dispersos en potreros, AEC: árboles en callejones, CV: cercas vivas y SCA: sistema a campo abierto. Letras diferentes en barras indican diferencias significativas (p<0,05) según Prueba U de Mann-Whitney.

Tabla 2

Límites máximos y mínimos de humedad relativa tomada a seis horas del día, en arreglos silvopastoriles y sistema a campo abierto.

Comportamiento de la temperatura

Los ASP tienen efecto positivo sobre las condiciones climáticas de los sistemas ganaderos, que a través del uso de árboles permiten mantener un mejor equilibrio en la temperatura ambiental y generar microclimas favorables para los animales y las especies herbáceas (Ibrahim et al., 2005). Asimismo, a comparación de los SCA, la presencia de cobertura arbórea previene y disminuye los efectos ocasionados por las heladas (Pachas, 2011) derivando en una producción más estable de ganado vacuno, ya que se reduce el estrés por frío y calor (Avendaño-Reyes et al., 2010; Anzures-Olvera et al., 2015). Las diferencias a favor de los ASP además pueden manifestarse en una ganancia de peso del ganado, pues el microclima generado permite al animal ampliar su horario de pastoreo (Pérez et al., 2008).

En este sentido, la temperatura registrada en el arreglo con AEC a horas de la mañana (00:00, 04:00 y 08:00) fue significativamente superior, lo cual se relaciona con la existencia de una mayor capacidad de conservación de temperatura debido a la disposición de los árboles. Asimismo, en el ASP antes indicado, entre las 12:00 y las 20:00 la temperatura presentó un menor incremento, por lo que este fue el sistema en el cual se registró un menor rango de variación creando un mejor microclima para el ganado. Por una parte, el bajo rango de variación permite que el ganado se encuentre en ambientes cuya temperatura está dentro de su zona de confort o zona de termoneutralidad, el cual varía según la raza o composición racial del animal (Navas, 2010). Por otra parte, el efecto de la menor variación de temperatura ambiental también influye en el desarrollo de las especies herbáceas, reflejándose en una mayor productividad forrajera (Sánchez, 2014), esto como consecuencia del impacto sobre el balance hídrico del sistema, pues la presencia de árboles disminuye la tasa de transpiración del componente forrajero (Villanueva et al., 2018). En tal sentido, una mayor amplitud en la variación de la temperatura podría provocar estrés en las especies herbáceas, originando que el componente forrajero experimente modificaciones morfológicas (Reilly et al., 1996; Del Pozo, 2002), afectando la cantidad y calidad de los pastizales y forrajes (Sankaran et al., 2005; Seo et al., 2010).

Los resultados presentan tendencia similar a lo descrito por Navas (2003), quien para ASP (árboles en grupo , árboles individuales y cerca viva ) y SCA de ecosistemas tropicales de Costa Rica reportó temperaturas promedio superiores a los 28,0 °C, aunque la menor temperatura ambiental se observó en los diferentes ASP. Por su parte, en México, Pérez et al. (2008) registraron que tanto en horas de la mañana (23,9 °C) como en la tarde (26,6 °C) la temperatura promedio es menor en SSP con árboles forrajeros, comparado con SCA (26,4 y 28,1 °C, respectivamente). La variación de temperatura entre los estudios puede estar referido al uso de distintas especies arbóreas y a la altitud donde se desarrollaron las evaluaciones; no obstante, es preciso resaltar que a excepción de las mediciones realizadas a las 04:00, las temperaturas más bajas tanto en horas de la mañana como en horas de la tarde se presentaron en los ASP. Por un lado, es posible asumir que la ausencia de cobertura arbórea (SCA) permite la incidencia directa de los rayos solares, favoreciendo al incremento de la temperatura del sistema durante el intervalo entre las 08:00 y las 12:00; por otro lado, permiten una mayor circulación de las corrientes de aire, ocasionando una drástica disminución de temperatura entre las 00:00 y 04:00. Sin embargo, a estas horas también es probable que la reducción de temperatura se deba al balance energético de la tierra que ante la ausencia de árboles se pierde más energía hacia la atmósfera.

Comportamiento de la humedad relativa del aire

Los ASP mostraron una mayor capacidad para conservar la HR durante horas de la tarde, lo cual puede relacionarse con la presencia de los árboles que por medio de sus copas generan sombra y evitan la insolación directa. Estos resultados coinciden con el reporte realizado por Peri et al. (2005) y Bahamonde et al. (2009), quienes afirman que en horas del día los ASP registran valores de HR más altos respecto a SCA. Según Murgueitio et al. (2014), la presencia de árboles dentro de los potreros puede incrementar la HR entre 10 y 20%.

Los arreglos con AEC y ADP, a partir de las 12:00 hasta 00:00 registraron un incremento de la humedad relativa respecto a los SCA y arreglos con CV, variación que está relacionada con una menor remoción del aire producto de la presencia de árboles dentro del sistema (Xia et al., 1999). El efecto de los árboles para reducir la velocidad de los vientos puede tener un efecto indirecto sobre la productividad del componente forrajero debido a que mejoraría el estatus hídrico del suelo (Bahamonde et al., 2009). Asimismo, la sombra generada por la copa del componente arbóreo restringe el paso directo de los rayos solares, disminuyendo la evaporación (Pezo e Ibrahim, 1998).

El establecimiento de arreglos silvopastoriles contribuye a mantener un mejor equilibrio de la temperatura y humedad relativa dentro de los sistemas ganaderos conllevando a la generación de microclimas que mejoran la comodidad de los animales y permiten un mejor desarrollo del componente forrajero. De los sistemas en estudio, los arreglos con árboles en callejones y árboles dispersos registraron menor variabilidad en los parámetros ambientales, reflejando que las bondades que ofrece el componente arbóreo guarda relación con la densidad de árboles y la cobertura que se logra a través de su copa. En términos generales, los arreglos silvopastoriles son una alternativa para adaptar la producción ganadera actual al impacto ocasionado por el cambio climático.

Al Consejo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica (CONCYTEC CIENCIACTIVA) por el financiamiento mediante el Programa de Maestrías en Universidades Públicas Peruanas del Ministerio de Educación MINEDU.