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Introducción
En el mundo hay aproximadamente 400 millones de hectáreas manejadas bajo sistemas agroforestales (AFS) (Watson et al., 2000). Los sistemas agroforestales se definen como aquellos que incluyen un conjunto de técnicas de manejo de tierra para combinar cultivos, ganado, o ambos, y el bosque. Los sistemas se pueden establecer de forma simultánea o escalonada en el tiempo y en el espacio (Combe y Budowski, 1979). Estos sistemas poseen un amplio espectro de asociaciones vegetales y un gran potencial para la producción de madera, leña, frutas, medicinas, forraje, aceites y plantas ornamentales, como ocurre en los SAF cacao ( Sotomayor et al., 2008 ).
En SAF de cacao es posible debido a que requiere poca radiación. Por lo tanto se establece bajo el dosel de los árboles, (70% de cacao se cultiva en asociación con árboles de sombra y con cultivos anuales y perennes (Salgado et al., 2007), aunque en África, Malasia, Perú, Colombia y Ecuador se han desarrollado sistemas de producción de cacao bajo plena luz del sol (González, 2005). Al tener una amplia diversidad de especies de árboles, los SAF se consideran como sitios de conservación de aves residentes y migratorias: estos contienen una alta diversidad de plantas y tienen un papel importante en la protección y conservación de la biodiversidad y almacenamiento de carbono (Parrish et al., 1999; Roa et al., 2009). Por otra parte, las especies de árboles contribuyen a la sostenibilidad del sistema mediante la producción de hojarasca, reciclaje de nutrientes y prevención de la erosión del suelo (Alvim y Nair, 1986). Salgado et al. (2007) señalan que los SAF de cacao proporcionan hábitats favorables para aves, insectos benéficos y mamíferos, así como sitios para la conservación de la flora.
La flora en SAF de cacao se han descrito en diferentes estudios que incluyen árboles de sombra (Ramírez - Meneses et al., 2013). García (1983) reporto que la especie Erythrina americana Mill, Diphysa robinoides Benth, Gliricidia sepium (Jacq.) Walp, Samanea saman (Jacq.) Merr. y Colubrina arborescens (Mill.) Sarg. son los árboles de sombra más destacados de los SAF de cacao en Comalcalco, Tabasco, México. Los productores de cacao también introducen otras especies de su preferencia, útiles por su madera (Cedrela odorata L.) y frutas como Mangifera indica L., Citrus spp. y Pouteria sapota (Jacq.) H. E. (García, 1983; Córdova et al., 2001). En Nigeria, cacao se asocia con Cola nitida, que es considerada como especie industrial (Salgado et al., 2007), mientras que en Costa Rica se asocia con Cordia alliodora, Citrus spp., Cocos nucifera, Inga spp. y Cedrela odorata (Somarriba et al., 2003).
Los usos más comunes de los árboles en SAF de cacao son medicinales, madera, pilares para construir casas, mangos de herramientas, postes para cercos, la producción de frutos, sombra para cacao, leña, ornamentales y techos para casas (Ramírez - Meneses et al., 2013). Somarriba et al. (2003) y Orozco y Somarriba (2005) reportaron que 34% de los árboles en plantaciones de cacao en Costa Rica y 15% en Bolivia se utilizan para tableros de espesor en función de su diámetro a la altura del pecho (DAP1.3 m).
En el estrato superior de los SAF de cacao (más de 20 m de altura), la especie de árbol que sobresalen son S. saman, D. robinoides, Guazuma ulmifolia, G. sepium, C. arborescens, C. alliodora, Terminalia ivorensis y Tabebuia rosea. Los árboles en este estrato alcanzan una altura de 36 m, DAP de 137 cm y área basal media de 11 m2 a 47.2 2 m2 ha- 1 (Somarriba et al., 2003; Ramírez - Meneses et al., 2013). Somarriba et al. (1996) reportó que C. alliodora, T. ivorensis y T. rosea tuvieron el mayor volumen de madera en los SAF de cacao. FHIA (2007) informó que Cordia megalantha, Tabebuia Donnell, Cojoba arborea y Vitex gaumeri, tuvieron el volumen de madera más grande en este sistema, y Somarriba y Domínguez (1994) obtuvieron resultados similares, pero para T. ivorensis, C. alliodora y T. rosea.
Ya que la producción de madera puede complementar la producción de cacao, el presente estudio se realizó para identificar las especies de árboles forestales presentes en el SAF y determinar el volumen de madera en el municipio de Cárdenas, Tabasco. Tabasco posee 41 117 hectáreas de SAF de cacao y produjo 16 560 toneladas de cacao seco en 2010. Es el estado productor más grande de México. Cárdenas con una superficie de 10 487 hectáreas de SAF de cacao es el segundo municipio productor de cacao de Tabasco (SIAP, 2011).
Materiales y métodos
Área de estudio
El estudio se llevó acabo en SAF de cacao en diferentes localidades de los municipios de Cárdenas, Tabasco. Cárdenas se localiza en la región de Chontalpa (17º 59’ latitud norte; 91º 32’ longitud oeste) a una altura de 2 a 17 msnm. El clima es cálido - húmedo con precipitaciones medias anuales de 2 643 mm y una media mensual de 335 mm; la temperatura media anual es 26 oC con una máxima de 45 oC (CNA-SMN, SCDI, 2012).
Sitios de muestreo
20 parcelas experimentales de 50 x 100 m se establecieron en Fluvisol Eutrico (FLeu) y Fluvisol Gleysol-Eutrico (FLeugl), que son los suelos representativos del área de estudio y de los SAF de cacao (Palma et al., 2007). Además de las observaciones de suelo, las autoridades de cada municipio fueron entrevistadas para contactar a productores cooperantes y seleccionar los SAF de cacao a muestrear.
Composición de flora arbórea y variables dasométrica
La edad y el área de los SAF de cacao se registraron dentro de cada sitio de muestreo. Los árboles fueron identificados taxonómicamente y geo-referenciados con GPS (modelo Garmin GSmap60csx®) y se asignó un número que fue pintado en el árbol con pintura en aerosol (Zarco et al., 2010). Las variables dasométricas registradas fueron: diámetro a la altura del pecho ( DAP1.3 m, cm ), medido con una cinta diamétrica; altura total ( Ht, m) y fuste comercial (Hc) medido con una pistola Haga®; área basal ( BA, m2) calculada con la ecuación BA = 0.7854 x DAP2 en el que, 0.7854 = constante; volumen total y comercial (TV, CV, m3) se estimó con la ecuación V= BA x ff x H, donde: ff= factor de forma ( 0.70 ) y H= altura total o comercial (Dauber , 1997; FAO, 2004).
El dosel de arbol se calsifico siguiendo el criterio propuesto por Pinelo (2001); estrato muy bajo (<5 m de altura), bajo (≥5 - <15 m), mediano (≥15 - <25 m), y estrato alto (≥25 m altura). La información DAP de los arboles fue organizada por clase diametrica a intervalos de 10 cm (1 a 10, 10 a 20….) para determinar la frecuencia de cada clase con respecto al total de las clases (Orozco and Somarriba, 2005; Zarco et al., 2010). Los productos potenciales a obtener de cada árbol se definieron por DAP: sin uso (DBH < 5 cm), leña (≥5 - <10 cm), postes (≥10 - <15 cm), tablón delgado (≥15 - <30 cm), tablón grueso (DBH ≥30 cm) (Mora and Hernández, 2007).
Resultados y discusión
Diez de las 36.5 hectáreas de SAF cacao visitados fueron muestreados. El área promedio del SAF fue 1.8 ha, que varía de 0.5 a 5 ha indicando que las plantaciones de cacao pertenecen a pequeños productores. Somarriba et al. (2003) reporto una superficie promedio de 1.3 ha, que varía de 0.25 a 15 hectáreas en Talamanca, Costa Rica.
Composición de flora arbórea
En las 10 hectáreas muestreadas se encontraron 2,856 árboles forestales, 67 especies pertenecientes a 58 géneros y 28 familias. Ramírez-Meneses et al. (2013), muestreo 6 ha en Tabasco México y encontraron 38 especies, 35 géneros y 24 familias. García (1983), en Tabasco, registró 40 especies de 19 familias en una encuesta a 72 productores, mientras que Salgado et al. (2007) en la región del Soconusco, Chiapas México registro 790 árboles pertenecientes a 23 familias, 38 géneros y 47 especies en 7.2 ha. En nuestro estudio se encontró una mayor diversidad de especies y familias que el reportado por García (1983) y Salgado et al. (2007). En contraste, Rosa (2003), en Brasil, registró un menor número de árboles (2 514), pero un mayor número de especies y familias (293 y 52, respectivamente), probablemente debido a que los SAF de cacao se encuentran en áreas de selvas despejadas o porque el área de muestreo fue mayor (15 ha). Por otra parte, en Nigeria Do y Odebiyi (2007) reportaron 487 árboles pertenecientes a 45 especies y 24 familias en 1,3 ha.
El número promedio de especies por hectárea fue de 14, que van desde 6 a 35. Las especies más comunes fueron E. americana y C. odorata. Orozco y Somarriba (2005), en Bolivia, reportaron a Swietenia macrophylla, Schyzolobium parahyba y Amburana cearensis como las especies más frecuentes por hectárea.
En este estudio, la densidad media fue de 286 árboles ha-1, variando de 96 a 618 árboles ha-1. Las familias Fabaceae y Meliaceae fueron las más predominantes. En Panamá y Costa Rica, Somarriba et al. (1996; 2000) registraron 278 árboles ha-1; Mogollón et al. (1996) en Venezuela reporto 300 árboles ha-1, mientras que Rosa (2003) en Brasil informó de 47 a 355 árboles ha-1. Los cuatro estudios mencionados coinciden con los nuestros en densidad de árboles por hectárea, y también en que la familia Fabaceae fue el más utilizado para sombrear el cultivo de cacao.
Frecuencia de especies arbóreas por dad de plantación
La edad de los SAF de cacao muestreados varió de 6 a 35 años edad (Tabla 1). En este rango de edades, Mote (E. americana), 28.4%, cedro español (C. odorata), 20.1%, y Cocoite (G. sepium) 8.7% fueron excepcionales. Esto concuerda con Córdova et al. (2001), quien reportó 25% E. americana en Cárdenas, Tabasco, pero contrasta con este mismo estudio en G. sepium (75% de los árboles de sombra). Rosa (2003) en Brasil indicó que las especies más utilizadas para el sombreado de cacao fueron Schefflera morototoni (Aubl.) Maguire y Artocarpus heterophyllus Lam., con 8 y 7%, respectivamente. En Nigeria 10 especies representaron el 76% de los árboles registrados: Elaeis guineensis Jacq, Cola nitida (Vent.) Schott et Endl, C. sinensis, Mangifera indica, Anacardium occidentale L., Psidium guajava L., Persea americana Mill., Ricinodendron heudelotii Muell. Arg., Citrus reticulata L. y Cocos nucifera L. (Oke y Odebiyi, 2007). En Talamanca, Costa Rica, C. alliodora, Citrus spp., C. nucifera, Inga spp., y C. odorata fueron sobresalientes (Somarriba et al., 2003), pero en Bolivia las especies destacadas fueron S. macrophylla, S. parahyba, A. cearensis, Centrolobium ochroxylum y C. odorata (Orozco y Somarriba, 2005). Estos estudios, en comparación con el nuestro, registraron especies similares pero diferente densidad, lo cual es razonable, ya que las especies utilizadas para sombra en los SAF de cacao no varían sólo entre países sino también entre regiones de un mismo país.
Cuadro 1 Frecuencia de las especies de acuerdo al número de árboles registrados en SAF de cacao de diferentes edades, Cárdenas, Tabasco, México.
En SAF de cacao de 6-, 20- y 25- años de edad, las especies arbóreas más utilizados para dar sombra a los SAF de cacao fue C. odorata, con una frecuencia de 78.0, 41.9 y 15.1%, respectivamente. En plantaciones de 15- y 20- años de edad, G. sepium fue el más frecuente con un 35.1 y 27.1%. Erythrina americana fue la más frecuente en 18-, 25- y 30- años, con frecuencias de 46, 45.4 y 56.6%, respectivamente. Tabebuia rosea fue la más frecuente en las plantaciones de 18- y 35- años de edad, con 15.2 y 15.8%. Diphysa robinioides fue el más frecuente en 27- y 33- años de edad, las que representan el 47.8 y 38.5% de las plantaciones. En las plantaciones de 30-, 33- y 35- años de edad, C. arborescens fue la más frecuente con un 17.5, 12-8 y 16.9%, respectivamente (Tabla 1).
Especies con mayor área basal por edad de SAF cacao
Los SAF de cacao de 20 años de edad, tuvieron el AB más bajo y el de 25- años de edad el más grande: 12.2 y 22.7 m2 ha-1, respectivamente. Las tres especies forestales con mayor AB en los SAF muestreados (6 a 25 años) fueron E. americana (6 m2 ha-1), E. poeppigiana (3.8 m2 ha- 1) y C. odorata (1.6 m2 ha- 1), mientras que cada una de las 64 especies restantes tenían una AB de ≤ 1 m2 ha- 1 (Figura 1).
Figura 1 Especies con mayor área basal (m2 ha-1) en SAF de cacao de diferentes edades en Cáqrdenas, Tabasco, México.
Cedrela odorata fue la especie sobresalientes en AB en ambas SAF de cacao de 6 y 20 años de edad (15.7 y 2.2 m2 ha-1, respectivamente). Guazuma ulmifolia destaco en SAF de cacao de 6 y 18 años de edad (0.6 ad 1.9 m2 ha-1). En aquellos SAF de cacao de 15, 25 y 30 años, fue E. poeppigiana (7.8, 9.1 y 1.9 m2 ha-1). Gliricidia sepium tuvo el mayor AB en SAG de 15, 20 y 35 años de edad ( 4.3, 2.7 y 3.5 m2 ha-1), E. americana en SAF de 15, 18, 25 y 30 años ( 3.3, 8.3 , 8.2 y 14 m2 ha-1), M. indica en SAF de 18, 30 y 33 años de edad (1.4, 0.9 y 2.6 m2 ha-1); S. saman en SAF de 25 y 33 años de edad (1.7 y 7 m2 ha-1). Los SAF de 27-, 33- y 35- años de edad compartieron con D. robinioides como las especies destacadas en AB (3.5, 2.5 y 1 m2 ha-1) (Figura 1).
El área basal (BA) de todos los árboles registrados fue de 185 m2, con una media de 18.5 m2 ha-1 y un rango de 8.3 a 34.6 m2 ha-1. Ramírez-Meneses et al. (2009) en Cárdenas, Tabasco, reporto una media de 48.2 m2 ha-1, destacando la especie S. saman (12 m2 ha-1), D. robinoides (7.8 m2 ha-1) y G. ulmifolia (5.6 m2 ha-1). Estos valores son más altos que los encontrados en nuestro estudio, ya que las especies son de mayor diámetro y mayor frecuencia (S. saman). Somarriba et al. (1996), en Panamá, informó una media de 11 m2 ha-1; la especie C. alliodora (12 m2 ha-1), T. ivorensis (11 m2 ha-1) y T. rosea (10 m2 ha-1) tuvo el mayor AB. Concha et al. (2007) en Lima, Perú, informó AB promedio de 5.71 m2 ha-1 y la especie con mayor AB fue Inga sp., Citrus nobilis y Piptadenia Favia. Somarriba y Domínguez (1994), en Costa Rica, reporto un promedio un AB de 4.1 m2 ha-1; las especies destacadas fueron T. ivorensis (52 m2 ha-1), T. rosea (4.5m2 ha-1) y C. alliodora (2.8 m2 ha-1). FHIA (2007), en Honduras, reporto un AB promedio de 4.8 m2 ha-1. Los cuatro autores citados registraron AB menores que el de nuestros resultados, ya que los árboles eran jóvenes y tenían diámetros pequeños.
Volumen total maderable y comercial (TV, CV)
Hay una gran cantidad de madera en SAF de cacao que pueden y deben ser utilizados de una manera sustentable. Se registró un TV en troncos de 1 923.8 m3 en los 20 sitios muestreados. El TV promedio fue de 192.4 m3 ha-1. Variando de 70.4 a 619.86 m3 ha-1. Diez especies representaron el 87.4 % del TV; las especies destacadas fueron E. poeppigiana 33.5% (64.4 m3 ha-1), E. americana 20.9% (40.3 m3 ha-1) y C. odorata 8.1% (15.5 m3 ha-1) (Figura 2). Somarriba et al. (1996), en Panamá, reporto la especie C. alliodora (90 m3 ha-1), T. ivorensis (81 m3 ha-1) y T. rosea (46 m3 ha-1) como las que tuvieron volúmenes mayores a los de nuestro estudio, ya que se establecieron preferentemente para sombra. Los valores similares a aquellos reportados por FHIA (2007) en Honduras para las especie C. megalantha 118 m3 ha-1, T. Donnell 33.9 m3 ha-1, C arborea 33.6 m3 ha-1 y V. gaumeri 32.6 m3 ha-1. Somarriba y Domínguez (1994) en Costa Rica reportaron TV para T. ivorensis con 35 m3 ha-1, C. alliodora con 21 m3 ha-1 y T. rosea con 19 m3 ha-1.
Figura 2 Especies con mayor volumen maderable (m3 ha-1) en SAF de cacao en Cárdenas, Tabasco, México.
El volumen de madera comercial (fuste limpio) registrado en los 20 sitios muestreados fue 526.29 m3 de leña, un promedio de 52.6 m3 ha-1, que van desde 21.9 hasta 146-7 m3 ha-1. Diez especies representaron el 82.9% del VC total; de estos, E. poeppigiana 27.4% (14.4 m3 ha-1), E. americana 18.7% (9.9 m3 ha-1) y C. odorata 11.9% (6.1 m3 ha-1) fueron sobresalientes (Figura 3). Calero (2008), en Costa Rica reporto a C. alliodora como la especie con mayor VC (31 m3 ha-1); esto se explica por su preferencia como establecimiento para sombra. Cedrela odorata tuvo un VC más pequeño, el cual también fue menor que el registrado en nuestro estudio.
Estratos del dosel por altura
La media de Ht fue de 10.1 m variando 2 a 35.5 m; 5.8% de los árboles se ubicaron en el estrato de muy bajo dosel (altura <5 m). Estas fueron las especies maderables recién plantadas como C. odorata, T. rosea y C. arborescens. La mayoría de los árboles (84.2% del total) se concentró en bajo dosel (≥5 - <15 m) y 1% en el dosel alto (≥25 m) (Figura 4). En esta última categoría se agruparon las especies Eritrina (E. poeppigiana), Samán (S. saman) y Castaño (A. altilis). Ramírez-Meneses et al. (2013) en Cárdenas, Tabasco, también se reportó de algunos árboles de 36 m, principalmente S. saman, G. ulmifolia y C. arborescens, evidenciando que SAF de cacao contiene especies de árboles de altura similar a las que se encuentran en las selvas tropicales. Somarriba et al. (2003) reportaron hasta 30 m para el dosel superior de SAF de cacao en Talamanca, C. R Somarriba et al. (1996) en Panamá y FHIA (2007) reportaron alturas medias de 17 y 13 m, respectivamente, que son superiores a los registrados en nuestro estudio, probablemente debido a las especies maderables registradas no se podaron.
Clasificación de árboles por diámetro a altura de pecho (DBH1.3 m)
Los valores de DAP variaron de 1 a 146 cm, con una media de 23 cm. De los 2 856 árboles registrados, el 91% tuvo una DAP de 1 a 40 cm y entre estos, el 53% tuvo de 10 a 30 cm DAP (Figura 5). Orozco y Somarriba (2005) mencionan que en Bolivia el 45% de los árboles en SAF de cacao tienen DAP de 10 a 20 cm, mientras que Ramírez - Meneses et al. (2013) reportan un DAP máxima de 137 cm para algunas especies en Cardenas, Tabasco. Somarriba et al. (1996) en Panamá y FHIA (2007) en Honduras reportaron DAP promedio de 25 y 28 cm, respectivamente. Ambos autores reportaron DAP mayores que los encontrados en nuestro estudio, probablemente debido a que ellos promediaron sólo tres especies maderables, mientras que en el presente estudio se promediaron todas las especies maderables que se encuentran en los SAF de cacao.
Uso potencial de los árboles en función del diámetro a la altura de pecho (DAP1.3 m)
De acuerdo con el DAP, los principales usos maderables de los árboles registrados fueron tablón delgado y tablón grueso, 39 y 27.4%, respectivamente, y el 6.9% de los árboles se registraron sin uso (Figura 6) porque eran especies de reforestación establecidos en áreas sin sombra. El uso varía según la especie, la edad, la diversidad y la cultura, entre otros factores Somarriba et al. (2003), en Talamanca , Costa Rica , registro que 34% de los árboles tiene uso para tablón grueso, y Orozco y Somarriba (2005) en Bolivia informó de 15% con este uso.
Conclusiones
En los SAF de cacao de Cárdenas, Tabasco, se presenta una amplia diversidad de especies de árboles importantes para la conservación de la biodiversidad. La especie más común utilizada como sombra fueron E. americana, C. odorata, G. sepium, C. arborescens y D. robinioides. Además, debido a la gran cantidad de especies encontradas en los SAF de cacao, hay un volumen maderable que puede ser sustentable en diferentes maneras. Las especies con el mayor volumen maderable fueron E. poeppigiana, E. americana, C. odorata, S. saman y G. sepium. El principal uso de los árboles en función de su díametro a altura de pecho (DAP1.3m) son tablón delgado y grueso.
