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Revista Chapingo. Serie ciencias forestales y del ambiente

versão impressa ISSN 0186-3231

Rev. Chapingo vol.17 no.1 Chapingo Jan./Abr. 2011

http://dx.doi.org/10.5154/r.rchscfa.2010.09.066 

Producción y calidad de hojarasca en bancos de forraje puros y mixtos en Yucatán, México

 

Litterfall production and quality in pure and mixed fodder banks in Yucatan, Mexico

 

Judith Petit–Aldana1*; Fernando Casanova–Lugo2; Javier Solorio–Sánchez2 ; Luis Ramírez–Avilés2

 

1 Universidad de los Andes. Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales. Escuela Técnica Superior Forestal, Mérida, Venezuela Correo–e: jcpetita@ula.ve (*Autor de correspondencia).

2 Cuerpo Académico de Producción Animal en Agroecosistemas Tropicales. Campus de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, Universidad Autónoma de Yucatán, México.

 

Recibido: 12 de septiembre, 2009
Aceptado: 25 de octubre, 2010

 

RESUMEN

Se evaluó la producción y la calidad de hojarasca en un banco de forraje puro y mixto de Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit, Guazuma ulmifolia Lam. y Moringa oleífera Lam. en monocultivo y asociadas en la época de lluvias y sequía, en un diseño de bloques completos al azar con cinco tratamientos y cuatro repeticiones, en densidades de 10,000 y 20,000 plantas·ha–1. En cada unidad experimental se instaló una malla colectora de hojarasca de 1.6 m2 y la hojarasca se recolectó durante un año. Se registró el peso seco por tratamiento y época para determinar la fracción de N, C y P y la relación C:N. La producción mayor de hojarasca fue en lluvias, L. leucocephala en monocultivo y asociada con G. ulmifolia obtuvo mayor producción con 1,022 y 1,542 kg MS·ha–1·año–1, respectivamente. L. leucocephala presentó las mayores contribuciones totales de N, C, y P con 22.0, 443.0 y 0.96 kg MS·ha–1·año–1. L. leucocephala con M. oleifera aportó mayores cantidades de N y C (23.2 y 363.8 kg MS·ha–1·año–1). El mayor aporte de fósforo fue para L. leucocephala con G. ulmifolia (0.74 kg MS·ha–1·año–1), se concluye que la asociación de especies promueve una mayor producción de hojarasca y aporte de nutrimentos en comparación con los monocultivos.

Palabras clave: Agroforestería, bancos forrajeros, hojarasca, producción, calidad.

 

ABSTRACT

Litterfall production and quality in pure and mixed fodder banks of Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit, Guazuma ulmifolia Lam. and Moringa oleifera Lam. were evaluated during the rainy and dry season, using a completely randomized block design with five treatments and four replications in densities of 10,000 and 20,000 plants·ha–1. In each experimental unit, a 1.6 m2 litter mesh collector was installed, and the litterfall was collected throughout one year. Dry weight was recorded by treatment and seasons to determine the fraction of N, C and P and the C:N ratio. The highest litterfall production was in the rainy season. L. leucocephala in monoculture and intercropped with G. ulmifolia showed the highest production with 1,022 and 1,542 kg DM–ha Myr1, respectively, and L. leucocephala had the highest total contributions of N, C, and P with 22.0, 443.0 and 0.96 kg DM·ha–1·1yr1. L. leucocephala with M. oleifera provided greater amounts of N and C (23.2 and 363.8 kg DM·ha–1·1yr1. The greatest input of phosphorous was by L. leucocephala and G. ulmifolia (0.74 kg DM·ha–1·1yr1). It was concluded that the association of species promotes greater litter production and nutrient intake compared with monocultures. Banks, litterfall, production, quality.

Key words: Agroforestry, fodder banks, litterfall, production, quality.

 

INTRODUCCIÓN

La hojarasca es la acumulación de los residuos Litterfall is the accumulation of plant debris (e.g. química y posterior liberación de minerales que constituye una importante fuente de nutrimentos para las plantas (Crespo y Pérez, 1999).

Por otra parte, las especies fijadoras de nitrógeno son ampliamente reconocidas por sus propiedades para mejorar el suelo, hecho que es en parte vinculado a su capacidad para producir hojarasca rica en nitrógeno; sin embargo, se ha observado que el manejo tiene un efecto sobre la producción de hojarasca (Jamaludheenn y Kumar, 1999).

Las actividades de manejo tales como aclareos, podas y fertilización son importantes sobre todo en plantaciones forestales de alto valor. Por lo que respecta a los aclareos, Caldentey et al. (2001) reportaron que el flujo de hojarasca anual disminuyó en un 50 % dos años después de efectuar un raleo en un sistema silvicultural bajo cubierta en la que el 55 % del área basal inicial fue eliminada. No obstante, en sistemas agroforestales (SAF), es típico efectuar podas laterales al inicio de la siembra ya que los árboles podados por lo general producen menos hojarasca (Jamaludheenn y Kumar, 1999).

Por otra parte, la poda altera la periodicidad de la caída de las hojas, sobre todo si son cantidades importantes de biomasa foliar las que se eliminan en estas prácticas, aunque también proporciona un gran impulso al enriquecimiento de nutrimentos por abono verde o forraje. Es notorio que los estudios de producción de hojarasca en bancos de forraje en la literatura son escasos y poco se conoce de la dinámica de la hojarasca producida por las especies leñosas en estos sistemas.

Por lo tanto, el objetivo de este trabajo consistió en estimar la producción y calidad de hojarasca en bancos de forraje de Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit, Guazuma ulmifolia Lam. y Moringa oleifera Lam., asociadas y en monocultivo.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se llevó a cabo en el área de agroecología del Campus de Ciencias Biológicas y Agropecuarias de la Universidad Autónoma de Yucatán, durante el periodo mayo 2008 a abril 2009. La zona presenta un clima Aw0 según la clasificación de Köppen modificada por García (2008), con una precipitación promedio anual de 953 mm, concentrándose de junio a octubre el 82 % de las precipitaciones. En la Figura 1, se muestra la precipitación (mm) y las temperaturas mínimas y máximas presentadas durante el periodo experimental, que va de mayo 2008 a abril 2009.

La temperatura media anual es de 26.5 °C, siendo el mes de abril el más caluroso donde se alcanzan temperaturas máximas de 38 °C y mínimas de 22.3 °C, el mes más frío es diciembre, con una temperatura máxima de 29.2 °C y una mínima de 18.8 °C. La humedad relativa varía de 66 %, en el mes de abril, a 85 %, en el mes de septiembre. Los suelos predominantes de esta zona son litosoles "tsek'el" –en nomenclatura maya– (Bautista et al., 2005).

El área experimental tiene una historia de uso como sistema de corte y acarreo de forraje, el cual ha estado operando durante siete años. Las podas que se realizan son totales, en las que se remueve la mayor parte de la biomasa foliar (>90 % del follaje), cuatro veces al año; dos podas en época seca y dos en época de lluvias (Solorio, 2005). Las unidades experimentales se encuentran arregladas en un diseño de bloques completos al azar con cinco tratamientos y cuatro réplicas por tratamiento (Figura 2). Las plantas fueron establecidas por trasplante, cuando alcanzaron 30 cm de altura aproximadamente. En total se establecieron veinte parcelas (cinco parcelas por bloque) de 10 x 20 m con las especies Leucaena leucocephala, Guazuma ulmifolia y Moringa oleifera, ya sea en monocultivo o asociadas entre sí, las cuales fueron plantadas en hileras a lo largo de la parcela, con una separación entre hileras de 2 m y entre plantas de 0.5 m. La densidad de plantas para el sistema asociado fue del doble en comparación con el monocultivo (10,000 y 20,000 plantas·ha–1, respectivamente), aunque la densidad por especie fue constante (10,000 plantas·ha–1). Cada parcela consta de cinco hileras, donde solamente tres hileras se considera la parcela útil. Asimismo, se realizaron deshierbes dos veces al año.

El Cuadro 1, indica las características físicas y químicas del suelo en el área experimental, en donde se observa una alta pedregosidad (74 %) y bajas proporciones de suelo (26 %), que son limitantes físicas para la producción de forraje. Los contenidos de N (0.95 %) y P (6.6 %) se consideran bajos, mientras el C (6.2 %) es adecuado.

A finales de enero y abril (época de sequía), julio y octubre (época de lluvias) se podaron los árboles a una altura de 1.0 m sobre el nivel suelo, correspondiendo los dos primeros cortes a la época seca y los dos últimos a la época de lluvias. En cada corte, se cuantificó el rendimiento de forraje (kg MS·ha–1).

En cada parcela se instaló una malla recolectora de hojarasca (trampas) de manera aleatoria, la cual abarcó cuatro plantas de manera continua (20 en total). Las trampas consistieron en rectángulos de madera de 1.6 m2 (0.60 x 1.00 m), recubiertas con mallas de nylon de 1 mm de separación y se colocaron a 50 cm del suelo, para permitir la filtración del agua y la aireación del material (Vitousek, 1984).

La producción de hojarasca se recolectó quincenalmente, durante un año (2008–2009), dando un total de 48 recolecciones. El follaje recolectado de cada trampa fue separado previamente por especie y se descartó el material que no correspondía (hojas y pecíolos de otras especies diferentes a las consideradas en el experimento). Las muestras fueron secadas en estufa de circulación de aire forzado a 60 °C, por 48 horas y se determinó el peso seco de cada una, después fueron molidas en partículas menor de 0.5 mm. Posteriormente, las muestras fueron llevadas al laboratorio y se determinó el contenido de proteína cruda (PC) y la fracción de carbono (C) con ayuda del analizador elemental Leco CN 2000®; y el Fósforo (P) por cromatografía en un Cromatógrafo de Gases (Hewlett Packard 5890 serie II) con estos datos se calculó relación C:N en la hojarasca producida por las especies arbóreas en monocultivo y asociadas.

Los datos obtenidos se compararon mediante un análisis de varianza de acuerdo al diseño de bloques completos al azar con el programa Statgraphics© para Windows versión 5.1. Cuando se presentaron diferencias significativas se aplicó la prueba de comparación de medias de Tukey al 5 % de error Tipo I. Es de hacer notar que los datos de composición química no se analizaron estadísticamente.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Dinámica y producción de hojarasca

La dinámica mensual de la caída de hojarasca en el sistema se puede observar en la Figura 3, los mayores aportes fueron en el periodo de lluvias en los meses de junio y septiembre. Para el periodo de sequía (noviembre–abril) el mayor aporte ocurrió en el mes de diciembre.

Es evidente que la dinámica mensual de caída de hojarasca coincide con la reportada por diversos autores para ambientes tropicales (Kumar, 2008) explica que para la mayoría de las especies deciduas la caída de hojarasca sigue un patrón de distribución unimodal, ya sea durante la estación seca o durante la temporada de lluvias. En algunos casos, sin embargo, coincide con los eventos de la precipitación máxima. También es importante destacar que el manejo del sistema influye en la producción de hojarasca, tal como lo reporta Jamaludheen y Kumar (1999). Se ha mencionado que la poda en Eucalyptus camaldulensis Dehnh, reduce la producción de hojarasca en un 40 % en comparación con sistemas sin podas. Esto es debido a que después de la poda, la planta invierte mayores recursos en producir tallos y hojas nuevas (Harmand et al., 2004), por lo que las reservas de azúcares son reasignadas y los patrones de crecimiento de la planta (madurez y senescencia de las hojas) son modificados en gran medida (Casanova et al., 2010).

En el análisis de la varianza se detectaron diferencias estadísticamente significativas (P<0.05) entre las épocas y las especies asociadas y en monocultivo en la producción de hojarasca tal como se muestra en el Cuadro 2.

En la época de lluvias, la mayor producción de hojarasca la obtuvo L. leucocephala (653.2 kg MS·ha–1·año–1) y el menor M. oleifera (17.3 kg MS·ha–1·año–1) ambas en monocultivo. En cuanto a las asociaciones, el mayor aporte de hojarasca correspondió a L. leucocephala con G. ulmifolia (960.5 kg MS·ha1) y el menor a la asociación L. leucocephala con M. oleifera (726.6 kg MS·ha–1·año–1). En la Figura 4, se puede observar el aporte de cada especie en las asociaciones, se nota que G. ulmifolia aportó el 60 % de la hojarasca y M. oleifera el 14 %.

Para la época de sequía, se presentó la misma situación en los monocultivos y en las asociaciones. Mientras que en las asociaciones, la contribución de G. ulmifolia se mantiene, M. oleifera aporta un 36 % (Figura 4).

La mayor producción total anual correspondió a L. leucocephala en monocultivo y a la asociación L. leucocephala con G. ulmifolia con valores de 1,022.1 y 1,542.7 kg MS·ha–1 –año–1, respectivamente.

Los estudios de producción de hojarasca en bancos de forraje en la literatura no se reportan o son escasos, por lo tanto se hacen comparaciones con trabajos realizados en sistemas similares y en árboles individuales.

Crespo et al. (2004), reportaron que la producción de hojarasca en pastizales con arbolados fue 73 % mayor que en pastizales sin árboles, e informan que L. leucocephala var. Perú asociada a Panicum maximum cv. Likoni.y a Cynodon nlemfuensis cv. Jamaicano, estuvo en el rangos de 2,500 y 13,700 kg MS·ha–1·año–1. También Sánchez et al. (2007) indican para L. leucocephala en un pastizal de P. maximum la producción de hojarasca de esta especie fue de 9,100 kg MS·ha–1·año–1, datos que contrastan con los reportados por Alonso et al. (2003) en un estudio de comparación de métodos de poda en un sistema silvopastoril (L. leucocephala y P. maximum), en que la producción de hojarasca estuvo entre 978.8 y 2,458 kg MS·ha–1.

Por su parte, Jha y Prasad–Mohapatra (2010), reportaron la producción de hojarasca y raíces Anas en árboles individuales, en la región semiárida de la India, indicando para L. leucocephala una producción de biomasa de 3,300 kg MS·ha–1·año–1. En un estudio realizado en plantaciones forestales puras y mixtas en Puerto Rico, de Casuarina equisetifolia L.; Eucalyptus robusta S.m y L. leucocephala Parrota (1999), encontró que las especies en arreglos mixtos tuvieron tasas más altas de hojarasca que en los rodales monoespecíficos, para L. leucocephala en monocultivo la producción de hojarasca fue de 9,700 kg MS ha–1 año–1 y en las plantaciones mixtas de L. leucocephala con E. robusta y C. equisetifolia fue de 8,900 y 10,000 kg MS ha–1 año–1, respectivamente.

Salako y Tian (2001) evaluaron la hojarasca de L. leucocephala en plantaciones sobre suelos degradados en Nigeria, encontraron una producción entre 8,783 a 10,049 kg MS·ha–1·año–1. Sánchez et al. (2008) en un trabajo realizado en Ecuador, en parcelas experimentales permanentes de diez años de edad, determinaron la acumulación de hojarasca anual y la transferencia de nutrimentos para L. leucocephala, con una producción de 3,404.8 kg MS·ha–1·año–1.

Bonilla et al. (2008) indicaron para G. ulmifolia, en condiciones de bosque natural tuvo una producción de 1,180 kg MS·ha–1·año–1 y destacan que la especie presentó una producción continua de hojarasca coincidiendo con los periodos de sequía y su valor máximo de producción fue el mes de marzo. Igualmente Lucero (2009) en un estudio de evaluación agronómica de G. ulmifolia en plantaciones a densidades de 277 y 625 árboles·ha–1, obtiene 40 y 305 kg MS·ha–1·año–1 de hojarasca.

Aunque el patrón general de producción de hojarasca es mayor en latitudes tropicales, esta afirmación es válida a gran escala, dicha relación es a menudo enmascarada por las variaciones dentro de las zonas. Por ejemplo, la diferencia de producción hojarasca anual en los trópicos fluctúa entre 1,022 a 14,500 kg MS·ha–1·año–1, por lo que estas variaciones están influidas por la edad de la plantación, el área basal, las características de las especies y los factores edafoclimáticos. Como se puede observar la producción de hojarasca en el presente estudio para todas las especies tanto en monocultivo como asociadas, fue considerablemente menor a la reportada en la literatura citada anteriormente.

Composición química de la hojarasca

El Cuadro 3 muestra la composición química de la hojarasca, se observa que para el periodo de lluvias los contenidos de N en los monocultivos estuvieron en el rango de 2.3–1.2 %, correspondiendo a L. leucocephala el mayor valor, seguido de M. oleifera y G. ulmifolia. Por otra parte en las asociaciones el mayor contenido correspondió a L. leucocephala con M. oleifera.

Para la época de sequía los contenidos de N en los monocultivos y en las asociaciones fueron menores en un rango de 1.8–1.2 %. Asimismo, Los contenidos de P fueron equivalentes en la época de lluvias y sequía, el mayor contenido de fósforo (P) fue para M. oleifera (0.12 %) y el más bajo para G. ulmifolia (0.09 %).

Los contenidos de C para los monocultivos y asociaciones el periodo lluvioso fueron superiores a los de la época de sequía, con rangos de 47–43 y 40–41%, respectivamente. El valor mayor correspondió a L. leucocephala en monocultivo (45 %) y a la asociación L. leucocephala con M. oleifera (47 %), en el periodo de lluvias. Para la época de sequía, G. ulmifolia, obtuvo el valor mayor (41 %) en monocultivo, y asociada con L. leucocephala (41 %).

El nitrógeno (N) y fósforo (P) han sido reconocidos como los nutrimentos esenciales para la productividad en los ecosistemas naturales. Del mismo modo, Mafongoya et al. (1997) indicaron que la calidad de los nutrimentos se mide generalmente en términos de nitrógeno neto o patrones de mineralización de fósforo. En general, los materiales con concentraciones de nitrógeno superiores a 20 mg·g–1 son considerados de alta calidad, aunque esto, puede ser modificado por los altos contenidos de lignina y polifenoles. La definición de calidad de los nutrimentos, puede ser útil para distinguir entre N orgánico soluble y el N que se enlaza a la pared celular, sobre todo en el follaje. También los contenidos de fósforo superiores a 2.5 mg·g–1, pueden considerarse de alta calidad.

Constantinides y Fownes (1994) reportan que en los árboles el contenido de N y P en la hojarasca es inferior al del follaje; por ejemplo, para G. sepium, Azadirachta indica, Inga edulis, L. leucocephala, entre otras especies, los valores de N y P en la hojarasca varían entre 1.62 a 0.77 % y los de P entre 0.12 a 0.02%. Por su parte, Sánchez et al. (2008) señalan para L. leucocephala 2.70 % N y 0.10 % P, para la época de sequía y 4.40 % N y 0.15 % P, en la temporada de lluvias, y Salako y Tian (2001) señalan valores que varían entre 0.43 y 2.43 % (N) y para P entre 0.02 y 0.07 %. El follaje verde, normalmente contiene de 20 a 30 % de C soluble, celulosa y hemicelulosa, lo que constituye del 30 al 70 % del C de la planta (12 a 30 % de material vegetal total). Estos componentes son polisacáridos estructurales de calidad intermedia, que son atacados por los organismos descomponedores después que los carbohidratos solubles se han agotado (Swift et al, 1979).

Álvarez (2001) expresa que la relación C:N se ha considerado como un índice de calidad de la hojarasca que permite predecir la descomposición en el caso de que haya más concentración de C y muy poca de N en la hojarasca en descomposición, se producirá menos N disponible en el suelo que podrá ser inmovilizado por la microbiota desintegradora, y por lo tanto habrá menos N para ser asimilado por las plantas; por el contrario, con un índice más pequeño (> concentración de N), el N inmovilizado será menor y estará más disponible para las plantas.

Martín y Rivera (2004) exponen que las plantas con relación C:N alta (> 25) forman una cobertura estable por efecto de la caída de la hojarasca, que contribuye al incremento de materia orgánica y, por ende, mejoraran la estructura del suelo protegiéndolo del impacto de la lluvia y la radiación solar; además, favorece el desarrollo del sistema radical, la formación de nódulos y la fijación simbiótica del nitrógeno y refieren que en plantas con relación C:N menor que 25, la mineralización es más rápida.

En cuanto a la relación C:N, para el periodo lluvioso en los monocultivos, G. ulmifolia obtuvo el valor mayor (35) y L. leucocephala el menor (20), mientras que en las asociaciones estuvo en 21 para L. leucocephala con G. ulmifolia y 15 con M. oleifera, mientras en la época de sequía, las especies en monocultivo y asociadas, los valores aumentaron, destacándose M. oleifera (29) y asociada con L. leucocephala. De manera general, en ambos casos los valores de esta relación estuvieron en rangos de altos a moderados, lo que indica que el arreglo de las especies en el ensayo proporciona un efecto benéfico, contribuyendo significativamente en el contenido de materia orgánica en el sistema.

En un estudio realizado en Costa Rica por Celentano et al. (2010) sobre dinámica de la hojarasca y nutrimentos en plantaciones mixtas (PM) de Terminalia amazonia (J.F. Gmel.) Excell y Vochysia guatemalensis Donn. Sm intercaladas con dos especies fijadoras de nitrógeno (Erythrina poeppigiana (Walp.) O. F. Cook e Inga edulis Mart.), comparada con islas de árboles sembrados (I), un bosque secundario (BS), un área sin árboles (SA), encontró valores de la relación C:N de 20 (PM), 23 (I),29 (BS) y 30 (SA) respectivamente, destaca que la calidad de la hojarasca en las parcelas medida por la concentración de nutrimentos y la proporción entre carbono y nutriente, es más alta en los bosques secundarios y está correlacionado a una mayor diversidad de especies, agrega que la hojarasca de calidad baja (concentración baja de nutrimentos y relaciones altas de carbono con los nutrimentos), retrasa la descomposición y los procesos de mineralización, lo que influye mucho en la tasa de descomposición afectando la disponibilidad de nutrimentos y el proceso de sucesión.

El contenido de nutrimentos en árboles depende de muchos factores, que comprenden las especies, partes de la planta, proporción de hojas y ramas, edad de los tejidos, frecuencia de aprovechamiento, el suelo y clima (Palm, 1995). Aunado a lo anterior, la fertilidad del suelo es el factor ambiental o de manejo más importante que afecta el contenido de nutrimentos en los tejidos vegetales, puesto que afecta la transferencia de N y P de la hojarasca y del follaje (Vitousek ,1984).

Retorno potencial de N, C y P a través de la hojarasca

En la Figura 5, se observa el aporte de N, C y P de los diferentes tratamientos en el periodo de estudio, en el análisis de la varianza se detectaron diferencias estadísticamente significativas (P<0.05) entre las especies asociadas y en monocultivo.

Para el periodo de lluvias, en los monocultivos, L. leucocephala aportó la mayor cantidad de N (15.2 kg·ha1) y M. oleifera la menor (1.2 kg·ha1). En las asociaciones L. leucocephala con M. oleifera contribuyó con 18.0 kg·ha–1. Por otra parte, para la época de sequía los aportes disminuyeron notablemente, correspondiendo el valor mayor a L. leucocephala en monocultivo, seguida de G. ulmifolia y M. oleifera (6.8, 4.1 y 0.2 kg·ha1). En las asociaciones, la contribución N de L. leucocephala es superior en el periodo lluvioso del año y menor para las especies asociadas G. ulmifolia y M. oleifera (44 y 4 %, respectivamente). En la época de sequía, G ulmifolia supera a L.leucocephala aportando 65 % de N. Finalmente, el mayor aporte anual correspondió a L. leucocephala y M. oleifera en asociación con 23.2 kg·ha–1 año, en el cual L. leucocephala contribuye con el 93 %.

Los aportes de carbono en periodo de lluvias fueron superiores a los de la época de sequía; L. leucocephala contribuyó con la mayor cantidad (296.1 kg·ha–1) en la temporada de lluvias y G ulmifolia 148.6 kg·ha–1 en la de sequía. En las asociaciones, L. leucocephala con M. oleifera produjo 233.4 kg·ha–1 y L. leucocephala con G. ulmifolia 125.1 kg·ha–1 en lluvias y sequía, respectivamente. No obstante, se observa en la Figura 5, que la participación de L. leucocephala fue más del 70 % cuando estuvo asociada a M. oleifera en ambos periodos, de igual forma, G. ulmifolia también aportó entre 60 y 70 % de C, cuando está asociada. El aporte anual de C, de las especies en monocultivo fue para L. leucocephala con 443.0 kg·ha–1·año–1 y en asociación para L. leucocephala con M. oleifera con 363.8 kg·ha–1·año–1 y el aporte de la leguminosa a la asociación es del 90 %.

En cuanto al P, las contribuciones de las especies cuando están en monocultivo fueron superiores para la temporada de lluvia, correspondiendo a L. leucocephala el mayor valor (0.59 kg·ha–1) y el menor para M. oleifera (0.02 kg·ha–1), para la época de sequía se repite la misma situación. En las asociaciones de L. leucocephala con G. ulmifolia, esta última participó con más del 60 % del C .El mayor aporte anual de P de las especies en monocultivo correspondió a L. leucocephala (0.96 kg·ha–1·año–1) y a la asociación L. leucocephala con G. ulmifolia (0.77 kg·ha–1·año–1 > 60 %).

Estos resultados contrastan con los presentados por Sánchez et al. (2008) en un trabajo realizado en Ecuador, en parcelas experimentales permanentes de 10 años de L. leucocephala, informa que la transferencia de N y P fue de 118.1 y 4.2 kg·ha–1·año–1, respectivamente. Igualmente, Jha y Prasad Mohapatra (2010), señalan para la misma especie en la India valores de 76.2–2.3 y 51.4–1.8 kg·ha–1·año–1, que al compararlos con los resultados de este trabajo son superiores.

Binkley et al. (1992), reportan para plantaciones puras y mixtas de Eucalyptus saligna Sm.y Albizia falcataria (L.) Fosberg, de seis años de edad, que el aporte de N y P de la hojarasca osciló entre 35–3.5 y 240–9.5 kg·ha–1·año–1. De igual forma, Forrester et al. (2004) indican que en plantaciones puras y mixtas de Eucalyptus globulus Labill. y Acacia mearnsii De Wild. las tasas de ciclaje de N y P en hojarasca fueron significativamente superiores en las parcelas que contienen sólo el 25 % de A. mearnsii, en comparación con E. globulus en plantaciones puras. Incrementos similares en el ciclo de nutrimentos o en la disponibilidad de N y P de especies fijadoras de N han sido encontrados en otros estudios tanto en plantaciones y bosques nativos, incluyendo algunos rodales con mezcla de especies que contienen Eucalyptus (Binkley et al., 2000; May y Attiwill, 2003). Es importante señalar que los aumentos en el ciclo del N y en la disponibilidad de plantas fijadoras de N, pueden influir en la disponibilidad de otros nutrimentos (Binkley et al., 2000; Kaye et al., 2000).

Rana et al. (2007), expresan en un estudio del aporte de nutrimentos en plantaciones forestales sobre suelos sódicos al norte de la India, que el mayor aporte de N anual a través de la hojarasca correspondió a C. equisetifolia, Eucalyptus (híbrido), L. leucocephala y Dalbergia sissoo Roxb.( 4.27 g·m2·año–1, 2.20 g·m2·año–1, 2.17 g·m2·año–1 y 1.77 g·m2·año–1, respectivamente) y agregan que la contribución de P a través de la hojarasca fue mayor en C. equisetifolia con 0.77 g·m2·año–1.

Richards et al. (2010) informan que la producción de hojarasca y su posterior descomposición se vincula a los procesos que ocurren por encima y por debajo de suelo, los cuales determinan la productividad del árbol y del rodal; afirman que si las tasas de descomposición son constantes o aumentan, una producción mayor de hojarasca o cambios en el ritmo de las aportaciones en plantaciones mixtas podrían aumentar el suministro de nutrimentos al suelo, en comparación con los monocultivos e ilustran con un ejemplo de un experimento en árboles tropicales, en el cual la producción de la madera y hojarasca sobre el suelo fueron superiores en las mezclas de tres especies que en sus correspondientes monocultivos, debido a que las interacciones interespecíficas influyen en el crecimiento y la captura de nutrimentos mientras que las tasas de descomposición de hojarasca no fueron afectadas.

La hojarasca al igual que la biomasa aérea y radical es otro reservorio de carbono, constituye la vía de entrada principal de los nutrimentos en el suelo, es esencial en el reciclado de la materia orgánica y los nutrimentos (Sánchez et al., 2008; Petit et al., 2009).

Clark et al. (2001), refieren que el aporte de carbono por la hojarasca de los árboles para diferentes bosques del trópico seco oscila entre 0.9 y 6.0 t C·ha–1. Igualmente, Casanova et al. (2010), informaron que la acumulación de C en hojarasca en un banco de forraje mixto de aproximadamente seis años de L. leucocephala y G. ulmifolia en Yucatán, estuvo en el rango de 0.9–1.6 t C·ha–1, por su parte, Nair (2004), indica que los SAF generan efectos favorables al ambiente, puesto que las reservas de carbono pueden ser similares y en algunos casos mayores que los sistemas naturales.

En SAF en donde la sincronización de la liberación de los nutrimentos y la asimilación de éstos por las plantas resultan de gran importancia en la productividad y sostenibilidad, estos temas han sido poco estudiados (Nair et al., 1999).

La extracción de nutrimentos como resultado de la cosecha, especialmente cuando el tiempo entre las rotaciones es corto, puede ser superior a la tasa de reposición de los minerales y los aportes de la atmósfera, lo que implica que el deterioro de la calidad del sitio es casi trivial. Por otra parte, las altas temperaturas características de los trópicos y el aumento en el calentamiento global aceleran la oxidación de la materia orgánica del suelo, por lo que la degradación de los suelos pobres en nutrimentos ocurre más rápidamente en estas zonas. En consecuencia, surge la incertidumbre, de pensar, si las plantaciones tropicales agroforestales podrían cultivarse constantemente en el mismo sitio, sin poner en riesgo su vitalidad y productividad (Kumar, 2008).

 

CONCLUSIONES

La mayor cantidad de hojarasca ocurre en el periodo de lluvias, L. leucocephala en monocultivo y asociada con G. ulmifolia obtuvo la producción mayor con 1,022 y 1,542 kg·ha–1·año–1, respectivamente.

Asimismo, la hojarasca de L. leucocephala en monocultivo presentó las mayores contribuciones de N, C, y P con 22.0, 443.0 y 0.96 kg·ha–1·año–1. Mientras en las asociaciones L. leucocephala con M. oleifera aportó las mayores cantidades de N y C (23.2 y 363.8 kg·ha–1·año–1), aunque L. leucocephala contribuyó con más del 90 % de estos elementos. El mayor aporte de fósforo correspondió a la asociación L. leucocephala con G. ulmifolia (0.77 kg·ha–1·año–1), lo que constituye un aporte superior al 60 %.

La asociación de especies promueve una producción mayor de hojarasca y aporte de nutrimentos en comparación con los monocultivos.

 

AGRADECIMIENTOS

A la Universidad de los Andes de Mérida, Venezuela, financiadora de los estudios doctorales de la Prof.(a) Judith Petit Aldana, al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México y al personal técnico del área de forrajes del Campus de Ciencias Biológicas y Agropecuarias de la UADY.

 

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