en un sistema de lechería especializada con prácticas agroecológicas
| Livestock Research for Rural Development 32 (4) 2020 | LRRD Search | LRRD Misssion | Guide for preparation of papers | LRRD Newsletter | Citation of this paper |
Los sistemas de producción ganadera convencionales se basan en el uso de monocultivos, agroquímicos y desparasitantes (ivermectinas), que afectan el suelo limitando su potencial productivo. Las prácticas agroecológicas recuperan o conservan la productividad del suelo. Se determinó las características del suelo en un sistema de lechería especializada con prácticas agroecológicas, ubicado en Cerinza, Boyacá (Colombia). Se determinó el efecto sobre las propiedades físicas – químicas y microbiológicas, macrofauna y escarabajos estercoleros, durante seis meses, en tres tratamientos: áreas abiertas (abierto) y bajo la copa de los árboles (Árboles de 8 años y Árboles de 30 años). Se utilizó un diseño al azar, estadística paramétrica y no paramétrica, utilizando el software Infostat®. Las propiedades físico-químicas fueron similares, la materia orgánica y carbono orgánico fueron mayores en los tratamientos con árboles. No se presentaron diferencias (p = 0,1489) en la resistencia a la penetración, el tratamiento abierto presentó mayor profundidad (p < 0,0001). No se encontraron diferencias en la macrofauna total. Se encontraron dos especies de escarabajos estercoleros, Uroxys coartactus predominó en los tratamientos con árboles, mientras que Onthophagus curvicornis en abierto. Se encontró riqueza microbiológica en todos los tratamientos; en abierto y bajo árboles de ocho años se encontró mayor cantidad de hongos y bacterias fijadoras de nitrógeno, mientras que en los tratamientos con árboles se presentó mayor contenido de microorganismos solubilizadores de fosfatos y actinomycetes. La temperatura del suelo fue mayor en abierto (2°C promedio). La implementación de prácticas agroecológicas en sistemas ganaderos, permiten mejorar la propiedades físicas, químicas y microbiológicas en el suelo y macrofauna edáfica, recuperando o conservando el potencial productivo del suelo.
Palabras clave: Alnus acuminata, edafología, ganadería, macrofauna, sistemas silvopastoriles, sostenibilidad
Conventional livestock production systems are based on the use of monocultures, agrochemicals and dewormers (ivermectins), which affect the soil by limiting its productive potential. Agroecological practices recover or preserve the soil productivity. Soil characteristics were determined in a specialized dairy system with agroecological practices, located in Cerinza, Boyacá (Colombia). The effect of the physical - chemical and microbiological properties, macrofauna and dung beetles, for six months, was determined in three treatments: open areas (open) and under the tree tops (8 year old trees and 30 year old trees). It was used a randomized, parametric and non-parametric statistical design, using the Infostat® software. The physicochemical properties were similar, the organic matter and organic carbon were higher in the tree treatments. There were no differences (p = 0.1489) in the penetration resistance, the open treatment showed greater depth (p <0.0001). No differences were found in the total macrofauna. There were found two species of dung beetles, Uroxys coartactus predominated in tree treatments, while Onthophagus curvicornis in the open. Microbiological richness was found in all treatments; in open and under eight year old trees, a greater amount of fungi and nitrogen-fixing bacteria was found, while in tree treatments there was a higher content of phosphate solubilizing microorganisms and actinomycetes. The soil temperature was higher in open (2°C in average). The implementation of agroecological practices in livestock systems, allows to improve the physical, chemical and microbiological properties in the soil and edaphic macrofauna, recovering or conserving the productive potential of the soil.
Keywords: Alnus acuminata, edaphology, livestock, silvopastoral systems, sustainability
El suelo es la base de la producción de alimentos y, algunas prácticas y agroquímicos utilizados en los modelos convencionales de producción ganadera afectan su potencial productivo (Arciniegas y Flórez 2018). El modelo de revolución verde basado en el uso indiscriminado de agrotóxicos, fertilizantes químicos y prácticas inadecuadas de labranza, ha contribuido con la degradación del suelo en amplias áreas de Latinoamérica, afectando procesos como la mineralización, nitrificación y fijación de nitrógeno atmosférico, además de inducir la contaminación de aguas subterráneas (Camacho 2017; Ceccon 2008; FAO 2016; Parra y Hernández 2017).
La labranza tradicional, practicas inadecuadas de mecanización y pastoreo ocasionan compactación del suelo, proceso que afecta propiedades físicas como la estructura y porosidad incrementando la densidad aparente y la resistencia superficial, además de disminuir la capacidad de infiltración, favoreciendo la escorrentía y el encharcamiento (Medina 2016; Murillo et al 2019; Pinzón y Amézquita 2009), también reduce la profundidad efectiva y la absorción de nutrientes, causando pérdida de cobertura vegetal favoreciendo a la erosión y desencadenando la pérdida de la capacidad productiva del suelo, lo que se refleja en deficiencias en la nutrición animal y problemas ambientales (Medina 2016; Restrepo et al 2019; Roncallo et al 2012). La densidad aparente y la resistencia a la penetración son considerados métodos precisos para establecer el grado de compactación del suelo (Pulido 2014).
Las propiedades físico – químicas del suelo son determinantes en la producción de forrajes, facilitan o limitan la disponibilidad y asimilación de nutrientes para las plantas. Tapia y Rivera (2010), consideran que niveles altos de materia orgánica (MO) favorecen la disponibilidad de nutrientes, Castro (1998) afirma que es deseable que un suelo presente capacidad de intercambio catiónico (CIC) alta (más de 20 meq/100g) asociada a una buena saturación de bases, lo que indica gran potencial de reserva y suministro de calcio (Ca), magnesio (Mg) y potasio (K). Gavilán (2004), sostiene que la MO que presenta CIC alta, también presenta una alta capacidad tampón frente a cambios rápidos del pH y disponibilidad de nutrientes. Sin embargo, a mayor altitud las bajas temperaturas disminuyen la actividad de los microorganismos del suelo, humificación y mineralización presentando incrementos de la materia orgánica (Apraez et al 2014; Arciniegas y Flórez 2018; Silverman 2016).
Así mismo, la presencia o ausencia de macrofauna y mesofauna (anélidos, insectos, crustáceos, miriápodos, arácnidos y coleópteros), se consideran indicadores biológicos de la salud del suelo, o de perturbaciones ocasionadas generadas por inadecuadas prácticas de manejo. Debido a que estos grupos de organismos presentan un periodo corto entre generaciones, sus poblaciones se ven afectadas como respuesta a cambios en el uso y mal manejo del suelo (Cabrera 2018; Coral y Bonilla 1998). Estos organismos tienen la capacidad de formar galerías, perforaciones en el suelo, macroporos, nidos, sumado a sus propias deyecciones, donde ocurren procesos fundamentales para la salud del suelo (Coral y Bonilla 1998; Murillo et al 2019; Vásquez y Zúñiga 2008; Zaldívar et al 2007). Los ciclos biológicos de la edafofauna favorecen las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, mejorando la estructura, incrementando la actividad microbiana, la dinámica de descomposición de la materia orgánica, el intercambio de agua y gases en el suelo (Cabrera 2012; Domínguez y Gómez 2009; Lavelle et al 2002; Zaldívar et al 2007; Cabrera 2018; Silverman 2016).
También las propiedades microbiológicas del suelo (bacterias, actinomicetos, hongos, algas, virus y protozoarios), tienen gran importancia en la dinámica de nutrientes, pues intervienen en procesos de degradación secundaria de la materia orgánica, fijación biológica del nitrógeno, transformación del nitrógeno (mineralización, nitrificación y desnitrificación), solubilización de compuestos inorgánicos, oxidación y reducción de compuestos inorgánicos, aumento del desarrollo radicular y control de fitopatógenos. (Jaurixje et al 2013; Marcelo 2016; Mayz 2004; Molina et al 2006; Silverman 2016; Vallejo 2013). La materia fecal y orina de los animales que pastorean en la zona contribuyen a la diversificación de estos microorganismos del suelo (Restrepo et al 2019), razón importante para establecer sistemas de pastoreo.
Otro aspecto a tener en cuenta es la temperatura del suelo, un parámetro físico que determina la velocidad de descomposición de la MO, así como el tipo de flora y fauna microbiológica, el crecimiento de las plantas y absorción de los nutrientes, especialmente del P que se reduce en suelos con baja temperatura. A mayor estabilidad de la temperatura, los microorganismos del suelo estarán mejor adaptados y la descomposición será más rápida (Lizeaga et al 1992). Las bajas temperaturas aumentan la acumulación de materia orgánica en el suelo, mientras que las altas favorecen el crecimiento y metabolismo microbiano de bacterias (desnitrificantes y nitrificantes), así como la mineralización de la materia orgánica (Braker et al 2010). Se ha determinado que la capa superficial del suelo agrícola sufre las mayores oscilaciones de temperatura, sin embargo, a medida que profundiza, ésta se amortigua rápidamente de tal modo que el medio edáfico actúa como tampón frente a la variabilidad de la temperatura atmosférica (Castro 1998).
Se han realizado estudios para evaluar los efectos de algunas prácticas agroecológicas sobre las propiedades físicas, químicas y microbiológicas del suelo, sin embargo, pocos estudios han evaluado en conjunto el comportamiento de estas propiedades en suelos destinados a sistemas ganaderos en ecosistemas de trópico alto. Estos sistemas tienen como base tecnológica practicas agroecológicas (rotación de animales en áreas de pastoreo, abonos verdes, bancos de forrajeros, abonos orgánicos, sistemas silvopastoriles, eliminación de agroquímicos, y medicamentos veterinarios (ivermectinas, entre otras), las cuales permiten la recuperación y conservación de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, favoreciendo la productividad en el tiempo (Leyva et al 2018).
El objetivo de este trabajo fue determinar las características del suelo en un sistema de lechería especializada con prácticas agroecológicas, bajo condiciones de trópico alto colombiano.
El estudio se desarrolló en la finca El Uche, ubicada en la vereda El Chital, municipio de Cerinza, Boyacá (N 05°58´ W 072°58´). La finca se encuentra a una altura de 2.725 m.s.n.m., con temperatura media de 13°C, 1057 mm anuales de pluviosidad y humedad relativa del 93%, clasificada como Bosque Húmedo Montano (Corpoboyacá 2015). La finca desarrolla un sistema de producción de lechería especializada con animales de raza Holstein bajo pastoreo rotacional (ocupación de 1 día y descanso de 120 días), en praderas polifiticas donde predomina el pasto kikuyo (Centhrus clandestinum). Los potreros presentan 35% de cobertura arbórea, en arreglo de cercas vivas y árboles dispersos, con aliso (Alnus acuminata, fotografía 1) principalmente.
El sistema productivo eliminó el uso de ivermectinas y agroquímicos (fertilizantes, herbicidas y plaguicidas), desde hace más de 12 años. Desde entonces se han implementado prácticas agroecológicas (rotación de animales en áreas de pastoreo, abonos verdes, producción de ensilaje, abonos orgánicos, sistemas silvopastoriles, suplementación con residuos de cosecha, coberturas vegetales sobre el suelo) y buenas prácticas pecuarias. Este estudio tuvo una duración de seis meses, periodo durante el cual se evaluó las características del suelo en las áreas de pastoreo, se establecieron tres tratamientos: áreas abiertas (Abierto), áreas bajo la copa de árboles de Alnus acuminata de 8 años (Árboles de 8 años) y áreas bajo la copa de árboles de Alnus acuminata de 30 años (Árboles de 30 años) (fotografía 1 y 2).
Se tomaron muestras de suelo al inicio y al final del estudio (con un intervalo de seis meses), para observar el efecto de las prácticas agroecológicas. Se tomó una muestra compuesta en las áreas abiertas; se realizó un recorrido en zigzag para tomar submuestras (10) al azar, con un barreno a una profundidad de 40 cm. Luego se homogenizó el suelo y se tomó una muestra de 1000 g (IGAC 2013). Para las áreas bajo los árboles se seleccionaron 10 individuos al azar por tratamiento y se tomó una muestra bajo la copa de cada individuo, y se replicó la misma metodología que para el área abierta. Las muestras se llevaron al laboratorio para el análisis fisicoquímico de K, Ca, Mg, P, manganeso (Mn) por espectrofotometría, cloruros por volumetría, materia orgánica (MO) por cálculo, carbono orgánico (CO), amonio (NH4) y nitrato (NO3) por colorimetría.
La resistencia a la penetración y profundidad se midieron cada 30 días, utilizando un penetrómetro manual Eijkelkamp 06.01.S.A. En áreas abiertas se realizó un recorrido en zigzag (40 mediciones), mientras que para los tratamientos con árboles se seleccionaron 10 árboles al azar y bajo cada árbol se tomaron 4 puntos de medición referenciados con los puntos cardinales.
Las muestras de macrofauna se tomaron cada 30 días siguiendo la metodología sugerida por Tropical Soil Biology and Fertility – TSBF (Anderson y Ingram 1993), en seis cajuelas de 25 x 25 x 30 cm por tratamiento en puntos de muestreo seleccionados al azar y con una distancia de diez metros entre puntos. En los tratamientos con árboles se seleccionaron al azar 6 individuos (por tratamiento) y se tomó una muestra bajo la copa de cada uno. El material contenido en cada punto se dispuso en estratos de 0-10 cm, 10-20 cm y 20-30 cm sobre una bandeja para aislar y realizar conteo. Luego se determinó familia y número de individuos en 1 m2, identificando la presencia de lombrices (Annelida: Haplotaxida: Lumbricidae) y escarabajos (Insecta: Coleoptera: Scarabaeidae).
La presencia de escarabajos coprófagos (Insecta: Coleoptera: Scarabaeidae), se estudió mediante trampas modificadas, adaptadas de las trampas de caída tipo pitfall (Cultid et al 2012). Se instalaron cuatro trampas por tratamiento con 10 m de distancia entre ellas, las cuales se dejaron expuestas durante 24 horas. Posteriormente se realizó la revisión, conteo, captura y/o liberación de especímenes. Algunos individuos fueron colectados excepcionalmente en bolsas tipo whirlpack con alcohol al 95%, se llevaron al laboratorio para su procesamiento e identificación taxonómica. Se realizaron cuatro muestreos con intervalos de 30 días.
Las propiedades microbiológicas se identificaron mediante una muestra compuesta de suelo de cada tratamiento, siguiendo la metodología descrita para las propiedades físico químicas. Las muestras se dispusieron en una cava con gel refrigerante a 4°C y fueron enviadas al laboratorio para determinar la presencia de bacterias mesófilas aerobias, bacterias fijadoras de nitrógeno, microorganismos solubilizadores de fosfatos, hongos y actinomycetes.
La temperatura del suelo se midió con un termómetro de aguja digital, a una profundidad de 20 centímetros en áreas abiertas y bajo la copa de los árboles. Las mediciones se realizaron semanalmente a las 5 am, 8 am, 12 m, 4 pm, 7 pm y 11 pm, durante seis meses. Además, durante el periodo experimental se midió la temperatura ambiente y humedad relativa bajo la copa de los árboles y en área abierta, cada 20 minutos con Datalogger OM-EL-USB-2-LCD. También se midió la precipitación con pluviómetro plástico en áreas abiertas.
Se utilizó un diseño completamente al azar, se aplicó prueba de normalidad (Shapiro-Wilk) para el conjunto de datos de las diferentes variables, al no encontrar normalidad, se utilizó estadística no paramétrica (Kruskal Wallis) para comparar las medias de las variables: resistencia a la penetración, profundidad y macrofauna; estadística descriptiva para algunas variables físico-químicas y microbiológicas y análisis de correlación (Kendall) para las variables físico-químicas y para variables climáticas y coprófagos. El análisis de los datos se realizó mediante el programa Infostat®.
Las propiedades físico-químicas fueron en su mayoría similares bajo y fuera de los árboles, sin embargo, el porcentaje de MO y CO fue mayor en los tratamientos con árboles. Para árboles de 30 años se encontró mayor concentración y saturación de bases y disponibilidad de las fuentes nitrogenadas. No se presentaron diferencias entre tratamientos en el pH, CIC y saturación de humedad (Tabla 1).
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Tabla 1. Características físico-químicas en suelos de lechería especializada con prácticas agroecológicas |
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Elemento |
Unidad |
Abierto |
Árboles |
Árboles |
|
K |
meq/100cc |
0,44 |
0,35 |
0,81 |
|
Ca |
meq/100cc |
5,00 |
4,19 |
6,00 |
|
Mg |
meq/100cc |
1,05 |
0,88 |
1,87 |
|
P |
meq/100cc |
3 |
3 |
4 |
|
N-NH4 |
meq/100cc |
11 |
9 |
10 |
|
N-NH3 |
ppm |
5 |
5 |
13 |
|
Mn |
ppm |
22 |
19 |
17 |
|
CIC |
meq/100g |
26 |
26 |
25 |
|
pH |
5,5 |
5,3 |
5,3 |
|
|
MO |
% |
8,6 |
9,7 |
9,5 |
|
CO |
% |
5,0 |
5,6 |
5,5 |
|
Sat Hum |
% |
57,5 |
56,0 |
57,5 |
|
Sat Bases |
% |
25,47 |
22,13 |
34,15 |
Camero y Rodríguez (2014), Hernández y Simón (2008), Rodríguez et al (2018) y Sánchez et al (2010), encontraron resultados similares, mencionan incrementos en el contenido de M.O en el suelo bajo la copa de los árboles.
Los altos contenidos de MO bajo los árboles mejoran la disponibilidad de nutrientes, gracias a la descomposición de residuos foliares y radicales (Delgado et al 2018; Leyva et al 2018; Shibú 2009) y la generación de microclimas que atraen macrofauna y microfauna que interviene en procesos de descomposición y mineralización (Arciniegas et al. 2018), las raíces secundarias y terciarias realizan una rápida liberación de nutrientes favoreciendo el ciclaje de nutrientes. Da Rocha Junior et al (2014) y Silverman (2016) mencionan que la integración de praderas y arboles incrementa el CO del suelo.
Se presentaron correlaciones positivas entre las bases, pH, saturación de bases, MO y CO, mientras que la correlación de éstas con el aluminio fue negativa. La CIC presentó una correlación positiva con la MO, CO, saturación de humedad y densidad aparente. La CIC y el pH presentaron una correlación positiva fuerte con el amonio, pero negativa leve con el nitrógeno amoniacal. Prácticas agroecológicas como los abonos verdes, rotación de cultivos y pastoreo rotacional, contribuyen al incremento de la MO en el suelo, favoreciendo las propiedades físico – químicas (Larios et al 2014; Lozano et al 2015; Nicholls y Altieri 2019).
No se presentaron diferencias estadísticas (p = 0,1489) entre tratamientos en la variable resistencia a la penetración (figura 1), sin embargo, en el tratamiento abierto se presentó mayor profundidad del suelo (p < 0,0001) (figura 2). A diferencia de lo encontrado en este estudio, Noguera y Vélez (2011), reportan que bajo los árboles se presenta mayor densidad aparente y resistencia a la penetración, igualmente Villanueva y Ibrahim (2002), mencionan que la densidad aparente decrece conforme aumenta la edad de los árboles. Pinzón y Amézquita (2009), concluyeron que el pisoteo de los animales compacta los primeros 15 cm, aumentando la densidad aparente al disminuir la porosidad, esto puede explicar posiblemente la menor profundidad encontrada en los tratamientos con árboles. La menor profundidad en el suelo bajo los árboles es una condición que puede presentarse debido al pisoteo continuo que sufren estas áreas, dado que los animales se resguardan de las temperaturas extremas bajo las copas de los árboles. Sin embargo, también se puede presentar debido a que A. acuminata produce forraje (Delgado et al 2018; Sánchez et al 2010), que puede ser consumido por los animales (Villanueva e Ibrahim 2002).
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| Figura 1. Resistencia a la penetración (en el suelo) en áreas abiertas y bajo la copa de los árboles, en un sistema de lechería especializada con prácticas agroecológicas |
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| Figura 2. Profundidad del suelo, en áreas abiertas y bajo la copa de los árboles, en un sistema de lechería especializada con prácticas agroecológicas |
Se encontró abundancia de macrofauna en todos los tratamientos, lo que indica la salud del suelo en el sistema, aunque fue mayor en las áreas bajo los árboles. Los escarabajos (Scarabaeidae) estuvieron presentes en mayor número en el suelo bajo los árboles (figura 3), mientras que la lombriz de tierra (Lumbricidae), fue la especie con mayor número de individuos en todos los tratamientos (figura 4).
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| Figura 3. Número de individuos de escarabajos (Scarabaeidae), en un sistema de lechería especializada con prácticas agroecológicas |
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| Figura 4. Número de individuos Lombriz de tierra (Lumbricidae), en un sistema de lechería especializada con prácticas agroecológicas |
Camero y Rodríguez (2014), encontraron mayor abundancia de lombrices en sistemas silvopastoriles que en monocultivos de gramíneas, al igual que Sánchez y Hernández (2011), quienes reportan mayor fauna edáfica en sistemas con árboles que en pasturas en monocultivo, por el contrario, Murillo et al (2019), no encontraron diferencias entre sistemas silvopastoriles y vegetación nativa. No se encontraron diferencias entre tratamientos (tabla 2), en la macrofauna total por profundidad, para 0 – 10 cm, 10 – 20 cm y 20 – 30 cm (p= 0,5029, p= 0,9843 y p= 0,6745, respectivamente).
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Tabla 2. Macrofauna en suelos de un sistema de lechería especializada con prácticas agroecológicas |
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Macrofauna |
Profundidad |
Tratamientos (individuos / m2) |
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Abierto |
Árboles |
Árboles |
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Lumbricidae |
0 -10 |
88 |
111 |
75 |
|
Lumbricidae |
10 – 20 |
50 |
42 |
32 |
|
Lumbricidae |
20 - 30 |
15 |
24 |
8 |
|
Scarabaeidae |
0 -10 |
2 |
15 |
7 |
|
Scarabaeidae |
10 – 20 |
1 |
7 |
3 |
|
Scarabaeidae |
20 - 30 |
0 |
4 |
1 |
|
Total |
156 |
203 |
126 |
|
La abundancia, puede presentarse gracias a que A. acuminata promueve la revegetación y recuperación de suelos (Pacheco y Quisbert, 2016), como también a que en los últimos años se han implementado prácticas agroecológicas que contribuyen a incrementar la MO, razón por la cual posiblemente no se observan diferencias entre áreas abiertas y áreas bajo los árboles. Prácticas como aplicación de abonos orgánicos (Castro et al 2017), sistemas silvopastoriles (Murgueitio et al 2016), abonos verdes (Santos y Velasco 2017) y en general todas las prácticas agroecológicas (Nicholls y Altieri 2019), mejoran de las propiedades físicas y químicas del suelo lo que favorece las condiciones para el incremento de la macrofauna edáfica.
Este estudio encontró la presencia de dos especies de escarabajos estercoleros (figura 5), donde predomino la especie Uroxys coartactus bajo la copa de los tratamientos con árboles, mientras que Onthophagus curvicornis predomino en áreas abiertas. Giraldo et al (2018) realizaron un estudio en similares condiciones agroecológicas y reportan la dominancia de U. coartactus en varios usos del suelo (bosque, setos forrajeros y áreas de monocultivo), mientras que O. curvicornis se presentó en mayor abundancia en sistemas de potreros con árboles. (Leyva et al 2018; Vega et al 2014) también indican mayores valores de riqueza de órdenes y abundancia en sistemas silvopastoriles.
Las prácticas agroecológicas que incluyen el pastoreo rotacional, y eliminación de agroquímicos y fármacos – ivermectinas, permiten la concentración de excrementos de los animales en las áreas de pastoreo y favorecen el ciclo de vida de los escarabajos, lo que se traduce en varios servicios ecosistémicos. Entre las funciones ecológicas más importantes de estos insectos están; la bioturbación del suelo, relocalización de excrementos para facilitar el ciclaje de nutrientes, descompactación del suelo, dispersión de semillas, disminución de gases de efecto invernadero al airear el estiércol y destrucción el hábitat de las bacterias metanogénicas, además, actúa como control biológico de moscas (v.g., Haematobia sp., Musca sp.) y parásitos intestinales (v.g., Trichostrongylidae) de los bovinos (González et al 2015; Medina 2019; Ocampo y Andresen 2018; Verdú et al 2018).
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| Figura 5. Presencia número de individuos de
dos especies de escarabajos estercoleros en áreas abiertas y bajo los árboles, en un sistema de lechería especializada con prácticas agroecológicas |
Se observó una correlación negativa entre U. coartactus y los niveles de precipitación mensuales, mientras que O. curvicornis, presento una correlación positiva con el número de días de precipitación, temperatura y la humedad relativa promedio, lo que muestra una posible influencia de las variables climáticas en el comportamiento y ciclo de vida de estas especies de escarabajos.
Se encontró riqueza microbiológica en todos los tratamientos (tabla 3), posiblemente por la eliminación de los agroquímicos, la diversidad presente en praderas polifiticas y el incremento de M.O que permite las practicas agroecológicas. En las áreas abiertas y bajo los árboles de ocho años se encontró mayor cantidad de hongos y bacterias fijadoras de nitrógeno, mientras que bajo los tratamientos con árboles se presentó mayor contenido de microorganismos solubilizadores de fosfatos y actinomycetes.
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Tabla 3. Poblaciones microbiológicas en suelos de lechería especializada con prácticas agroecológicas |
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Tratamiento |
Hongos |
Microorganismos |
Bacterias |
Actinomycetes |
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Abierto |
91 x 102 |
6 x 104 |
17 x 105 |
13 x 105 |
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Arboles 8 años |
93 x 102 |
31 x 104 |
19 x 105 |
18 x 105 |
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Arboles 30 años |
38 x 102 |
16 x 105 |
98 x 104 |
17 x 105 |
Murillo et al (2019), mencionan que la precipitación influye en las poblaciones de bacterias edáficas, encontraron mayor cantidad de bacterias fijadoras de nitrógeno y solubilizadoras de fósforo en sistemas con vegetación nativa en la época de lluvias, mientras que en la época seca estas bacterias fueron más abundantes en áreas con pasturas. En este estudio se observó el mejoramiento de las condiciones del suelo tanto en áreas abiertas, como bajo las copas de los árboles, lo que se puede atribuir a las diferentes prácticas agroecológicas que tienen impactos positivos en la propiedades físicas y químicas del suelo, lo que favorece también las propiedades microbiológicas. El mejoramiento en las condiciones físicas del suelo, se traduce en una mayor actividad biológica de los microorganismos (Jaurixje et al. 2013).
Los sistemas silvopastoriles se consideran una práctica agroecológica, favorecen no solo el área bajo la copa de los árboles, también las áreas abiertas, esto se puede explicar en parte por el reciclaje de nutrientes que hacen los árboles a través del aporte de hojarasca, parte de esta enriquece las áreas abiertas con MO gracias a la acción del viento, de allí la importancia de incrementar la cobertura arbórea en las áreas de pastoreo, comúnmente estos aportes de M.O se hacen en épocas secas donde fisiológicamente los árboles pierden sus hojas. Murillo et al (2019) y Silverman (2016), mencionan que la estacionalidad es un factor que tiene gran influencia sobre la abundancia de microorganismos en bosques y sistemas silvopastoriles.
Anriquez et al (2018), también argumentan que el pastoreo aporta nutrientes y promueve indirectamente la actividad de poblaciones nitrificadoras, al aumentar la disponibilidad de sustratos por efecto del pisoteo, material no consumido y excretas del ganado, fuente importante de nutrientes para los microorganismos del suelo, de allí la importancia de establecer una adecuado sistema de pastoreo, que en el caso de este estudio correspondió a un pastoreo rotacional (practica agroecológica), que puede explicar en parte que no se hayan presentado diferencias entre las áreas abiertas y los tratamientos con árboles.
La temperatura del suelo fue mayor en las áreas fuera de los árboles en todas las horas del día (2°C promedio), con relación al suelo bajo la copa de los árboles (tabla 4).
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Tabla 4. Temperatura del suelo (°C) en un sistema de lechería especializada con prácticas agroecológicas |
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Hora del día |
Abierto |
Bajo árboles |
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5 am |
15,5 ± 1 |
13,6 ± 1 |
|
8 am |
15,5 ± 1,2 |
13,6 ± 0,8 |
|
11 am |
16,9 ± 0,9 |
14,6 ± 0,7 |
|
1 pm |
16,3 ± 1 |
14,0 ± 0,9 |
|
4 pm |
17,3 ± 1,3 |
14,7 ± 1,1 |
|
8 pm |
17,4 ± 0,8 |
14,8 ± 0,8 |
La temperatura del suelo es una variable importante en el crecimiento y productividad de las plantas, está directamente relacionada con la velocidad de descomposición de los desechos orgánicos. Incrementos de temperatura en el suelo aceleran la germinación de las semillas, al igual que determina los ciclos de vida de la macrofauna edáfica, pocas especies pueden soportar temperaturas inferiores a 0ºC, por ejemplo, el rango óptimo para las lombrices se encuentra entre 10ºC y 20ºC, temperaturas del suelo superiores a 25ºC son letales (Globe 2014). Esto puede explicar el comportamiento encontrado de la macrofauna edáfica en este estudio, debido a que la temperatura del suelo en todos los tratamientos durante el día, estuvo dentro del rango considerado como óptimo.
Lerma et al (2015), mencionan que las propiedades de la fracción coloidal del suelo son alteradas por temperaturas elevadas, disminuyendo el carbono, hidrogeno y especialmente el nitrógeno, por tanto, la fertilidad del suelo, al igual que la CIC hasta en 70% como resultado de la perdida de MO y alteraciones estructurales de las arcillas. Por el contrario, a mayor altitud se presentan bajas temperaturas en el suelo, las cuales disminuyen la actividad de los microorganismos, humificación y mineralización presentándose incrementos de MO (Apraez et al 2014; Arciniegas y Flórez 2018; Silverman 2016). La humedad en el suelo también influye en la temperatura, un suelo húmedo se calienta más lentamente que cuando está seco, debido a que el agua contenida entre los poros absorbe más calor que el aire (Globe 2014).
La temperatura del suelo depende del balance de energía térmica absorbida, emitida y reflejada. El ángulo de incidencia de los rayos solares, presencia de nubes, color del suelo, humedad, conductividad térmica y el mulch son algunos de los factores que influyen sobre la absorción (Jordán 2006). Las prácticas agroecológicas permiten la cobertura permanente del suelo, lo que favorece condiciones de temperatura adecuadas en éste. Así el mulch proporciona sombra que reduce el calentamiento del suelo durante el día, mientras que actúa como aislante evitando la pérdida de energía térmica durante la noche. Jordán (2006), menciona que el suelo desprovisto de vegetación puede alcanzar 40ºC en verano, temperatura a la cual se detiene la actividad biológica y se frenan los procesos edafogénicos.
Sánchez (1981) reporta menores temperaturas en el suelo de bosques que en áreas de pasturas, similar a lo encontrado en este estudio donde el suelo bajo la copa de los árboles presentó menor temperatura que las áreas abiertas. Esto explica posiblemente porque la copa de los árboles reduce la cantidad de radiación solar que llega al suelo y de acuerdo con Jordán (2006), el arreglo de las plantas presentes en un agroecosistema contribuye a disminuir la cantidad de radiación solar que recibe el suelo.
La implementación de prácticas agroecológicas en sistemas ganaderos, como eliminación de agroquímicos (fertilizantes sintéticos, herbicidas y plaguicidas), cambio de ivermectinas por otros principios activos en programas de control de parásitos, rotación de animales en áreas de pastoreo y establecimiento de sistemas silvopastoriles, permiten mejorar la propiedades físicas, químicas, microbiológicas y macrofauna edáfica, y por lo tanto contribuir en el desarrollo de sistemas ganaderos sostenibles.
Este trabajo fue financiado por la universidad de La Salle, y hace parte del proyecto “Influencia de los fenómenos climáticos sobre la producción y calidad composicional de la leche en sistemas de producción lechero en Colombia”.
Es una planta de la familia Betuláceas, género Alnus y especie acuminata. Es reconocido con diferentes nombres: aile, llite, aliso, elite, palo de águila (Kunth 1817; Sánchez Matta et al. 2009).
El aliso es una especie originaria de México y Centroamérica. Se extiende desde el noroeste de México hasta el norte de Argentina y los Andes de Perú y Bolivia. Se ha introducido con éxito en el sur de Chile y en Nueva Zelanda.(Kunth 1817) En Colombia se encuentra en las Cordilleras Central y Oriental. (Sánchez Matta et al. 2009)
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| Fotografía 1. Arboles Alnus acuminata (izquierda) de 8 años de edad y (derecha) 30 años en un diseño silvopastoril de árboles dispersos y cercas vivas, respectivamente, en el trópico alto colombiano |
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| Fotografía 2. Sistema silvopastoril con
Arboles Alnus acuminata de 8 y 30 años de edad en un diseño silvopastoril de árboles dispersos y cerca viva en el trópico alto colombiano |
El género Alnus se puede encontrar en zonas de media y alta montaña, con alta nubosidad, laderas montañosas muy inclinadas e incluso condiciones secas. Prospera en áreas cercanas a cuerpos de agua, áreas de deslizamientos y superficies degradadas por desmonte o sobrepastoreo. Su rango de temperatura va de 4 a 27 ºC y puede tolerar heladas de corta duración, aunque retrasen su crecimiento. Requiere de precipitación entre 1.000 a 3.000 mm o más. Soporta suelos: limoso o limo-arenoso de origen aluvial o volcánico, profundo, bien drenado, amarillo- rocoso, cambisol vértico y eútrico, de textura mediana, regosol, rojizo, rico en materia orgánica, grava, arena, arcilla, toba andesítica. Durante el establecimiento es muy susceptible a daños por vientos fuertes, sequías y competencia por luz y nutrientes con malezas, condiciones que mejoran una vez se establece (Kunth 1817; Sánchez Matta et al. 2009).
Estos árboles conforman bosques altos abiertos o cordones de ecosistemas andinos de “Bosques de niebla”, que hacen parte de las zonas secas, húmedas y muy húmedas de los bosques Premontano, Montano y Montano bajo de acuerdo a la clasificación Holdridge (Kunth 1817). Algunas de sus funciones ambientales incluyen: revegetación de áreas despobladas, restauración de bosques nativos, promueve el establecimiento de otras especies, protección de cuencas y microcuencas, además presenta simbiosis con actinomicetes del genero Frankia y otros hongos micorrízicos que favorece la fijación de nitrógeno y absorción de P, representando una gran ventaja para el crecimiento de pasturas, cuando se asocia en sistemas silvopastoriles (Pacheco Agudo y Quisbert Guarachi 2016; Silva Parra, Garay Rodríguez, y Gómez Insuasti 2018).
El aliso es un árbol caducifolio, monopódico y monoico, que puede alcanzar hasta los 30 metros de altura. Con copa estrecha y tronco recto con aletones poco desarrollados, corteza gris clara casi blanca, lisa o ligeramente rugosa, escamosa en individuos viejos, con lenticelas ovaladas y amarillentas, dispuestas horizontalmente a lo largo del fuste. Su sistema radical es poco profundo, amplio y extendido. En la raíz se pueden observar nódulos relacionados con la simbiosis del árbol con Frankia, de ahí su capacidad de colonizar suelos pobres y fertilizar los suelos donde crece, acumulando gran cantidad de materia orgánica en poco tiempo.
Sus hojas simples, alternas, acuminadas, ovoides ó elípticas de 6 a 15 cm de largo y 3 a 8 cm de ancho y margen agudamente biserrado. Las inflorescencias femeninas se observan en racimos de 3 y 4 flores y color verde a café dependiendo del estado de maduración.
Las inflorescencias masculinas se presentan en amentos de 5 a 10 cm. de largo y generalmente en agrupaciones de 3. El color normal es verde amarillento y caen del árbol luego de la floración. Los frutos se disponen en estróbilos, con forma de cono de color verde a café según su estado de maduración. Miden entre 1.5 y 3 cm. Presentan escamas leñosas donde se encuentran las semillas. (Sánchez Matta et al. 2009).
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Received 13 November 2019; Accepted 25 February 2020; Published 1 April 2020