Introducción

El estado de Michoacán tiene una superficie total de 5,893,103 ha, donde el 61 % (3,596,428 ha) presentan un uso forestal (bosques, matorrales, mezquitales, palmares, selvas y manglares) y el resto (38.8 %) se destina para la agricultura de temporal y riego, ganadería, asentamientos humanos, cuerpos de agua y bancos de material (^{COFOM, 2015}).

Los ecosistemas forestales en Michoacán se encuentran con diferentes grados de deterioro ambiental debido principalmente a factores antrópicos, tales como la deforestación (28.5 %) y el cambio de uso del suelo (27.9 %). Dentro de este último el aumento de la frontera agrícola y ganadera han provocado desequilibrios ambientales, en ciertos casos irreversibles. Para el año 2014, se reportó que 1,138,897 ha de superficie forestal en el estado presentaban algún tipo de degradación, de estas 518,067 ha son dedicadas para actividades ganaderas (^{COFOM, 2015}).

Es evidente que a través del proceso histórico de las actividades antropogénicas se ha hecho más notorio el avance de la frontera agrícola y pecuaria sobre la forestal; por otro lado, son escasas las alternativas productivas para la recuperación de terrenos con vocación forestal. Una estrategia para contrarrestar la fragmentación y el deterioro ambiental de los ecosistemas forestales de clima templado frío en Michoacán, es la implementación de sistemas silvopastoriles. Diversos estudios han demostrado que bajo un buen manejo es posible incrementar la producción de cultivos forrajeros como los pastos nativos o introducidos y de madera de alta calidad (^{Alonso, 2011}; ^{Schroth, 1999}). Asimismo, se ha reportado que se puede recuperar el uso forestal, disminuir la erosión del suelo, aumentar la captura de carbono orgánico y la biodiversidad, aumentar la productividad de los sistemas tradicionales y mejorar el comportamiento hidrológico de las cuencas (^{Robinson, 2000}; ^{SAGARPA, 2009}; ^{Sáenz et al., 2010}).

El Estado de Michoacán por sus características ecológicas, geológicas, fisiográficas, y topográficas, presenta condiciones favorables para el desarrollo de sistemas silvopastoriles en regiones con clima templado. Estos sistemas pueden incorporar componentes como las coníferas como por ejemplo Pinus devoniana Lind. se encuentra en la Lista Roja de especies amenazadas (^{Farjon, 2013}) asociadas a cultivos forrajeros perennes como pastos introducidos como Chloris gayana Kunth o Eragrostis curvula (Schard.) Nees, estos pueden llegar a producir hasta 4 veces más forraje que los pastos nativos. La importancia del aprovechamiento de la madera de P. devoniana está destinada a la industria del aserrío, papel, pilotes, construcción, ebanistería, muebles, triplay, chapa, duela, entre otros (^{Cornejo & Ibarra, 2008}; ^{Muñoz et al., 2012}), dichos sistemas pueden ser una alternativa productiva de reconversión de terrenos con vocación forestal y de beneficio para las comunidades locales. Sin embargo, para eficientar los componentes del sistema sivopastoril, es necesario delimitar las áreas con el mejor potencial para el establecimiento de estas especies. Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) representan una herramienta para explicar y hacer frente a los principales problemas como la deforestación y el cambio de uso del suelo; los resultados que se obtienen mediante su implementación son básicos para la toma de decisiones de una manera eficaz en la planeación del uso de suelo con fines de conservación, protección y/o restauración de ecosistemas degradados. Los sistemas de Información Geográfica han sido empleados en estudios de potencial productivo para el establecimiento de plantaciones en diferentes ecosistemas desde áridos y semiáridos, tropicales y bosques templados entre los que destacan los realizados por ^{Meza, 2001}; ^{Meza, 2003}; ^{Sotelo et al., 2005}; ^{Chacón et al., 2010}; ^{Sáenz et al., 2010}; ^{Castillo et al., 2014}; ^{Muñoz et al., 2016a}; ^{Muñoz et al., 2016b}.

El objetivo de este trabajo fue determinar areas potenciales para establecer sistemas silvopastoriles con Pinus devoniana Lind. y Chloris gayana Kunth o Eragrostis curvula (Schard.) Nees en clima templado de Michoacán.

Material y Métodos

Área de estudio

El área de estudio comprende las regiones con clima templado (1,644,469 ha): Oriente, Centro, Meseta Purépecha y Sierra de Coalcomán, que representan el 28 % de la superficie (5,873,103 ha) del estado de Michoacán (Figura 1), localizado entre 20° 23’ 43’’- 18° 09’ 47’’ de Latitud Norte (LN) y 100° 04’ 45’’-103° 44’ 49’’ Latitud Oeste (LO) con una extensión de 59,864 km² y representa el 2.9 % del país, colinda al norte con los estados de Guanajuato y Jalisco, al noroeste con Querétaro, al este con el Estado de México, al sureste con Guerrero, al sur con el Océano Pacífico, al Oeste con Colima y la parte Sur de Jalisco; y está conformado por 113 municipios (^{INEGI, 2012}; ^{COFOM, 2015}).

Fuente: Elaboración propia.

Figura 1 Ubicación de las zonas templadas en el estado de Michoacán, México. 

La distribución de los climas en el Estado de Michoacán está fuertemente relacionada a los contrastes altimétricos del relieve y presenta los siguientes tipos climáticos: A (w)= Cálido subhúmedo, A (C) (m)= Semicálido húmedo, A (C) (w)= Semicálido subhúmedo, C (m)= Templado húmedo, C (w)= Templado subhúmedo, C (E) (m)= Semifrío húmedo y BS1 (h)= Seco y semiseco muy cálido y cálido, según (^{García, 1981}). Las temperaturas promedio mensuales fluctúan de 13 a 29 ºC; las más elevadas se registran en las regiones de la Costa y Tierra Caliente, particularmente en las porciones de menor altitud en donde los valores promedio anuales alcanzan extremos cercanos a los 30 ºC y las temperaturas más bajas se registran en las zonas de montaña; las temperaturas máximas extremas oscilan de 27 a 48 ºC y las mínimas extremas de -7 a 18 ºC. La precipitación varía de 600 a 1,600 mm anuales (^{INAFED, 2013}; ^{COFOM, 2015}).

Componentes silvopastoriles

Resultados y Discusión

El análisis para la determinación del potencial productivo para los dos componentes de P. devoniana y C. gayana o E. curvula para el estado de Michoacán acorde a la metodología utilizada y en base a los requerimientos agroecológicos de altitud, precipitación, temperatura promedio anual, tipo de suelo, y pendiente de cada uno de los componentes que integrarían el sistema silvopastoril, indican que para el estado de Michoacán se puede implementar en un total de 226,417 ha (Tabla 2). Esta superficie es susceptible para una reconversión productiva por su vocación forestal y forrajera, en clima templado en el estado de Michoacán (Figura 2).

Fuente: Elaboración propia con base de datos INIFAP.

Figura 2 Superficie potencial para establecimiento del sistema silvopastoril con Pinus devoniana Lind. y Chloris gayana (Schrad.) Nees o Eragrostis curvula Kunth. en clima templado en el estado de Michoacán, México.  

En la Figura 2, se muestran los sitios con aptitud apropiada para establecer el sistema silvopastoril Pinus devoniana Lind. y Eragrostis curvula Kunth. o Chloris gayana (Schrad.) Nees. El establecimiento de estos sistemas se podría utilizar en el corto plazo para la ganadería, a mediano y largo plazo para el aprovechamiento de productos forestales como leña, morillos, celulósicos y madera, incluyendo el pastoreo de ganado.

La identificación de las zonas con potencial para el sistema silvopastoril propuesto, fue realizado tomando en cuenta las características agroecológicas de cada una de las especies involucradas; por lo que los tipos de suelos andosol y luvisol son los adecuados para el desarrollo tanto del componente forestal como de los componentes forrajeros, bajo el diseño de cultivos en callejones.

^{Schroth (1999)} plantea que los sistemas de raíces de plantas asociadas interactúan en diferentes vías que varían desde la competencia severa, a través de la complementación y llegando hasta la facilitación. Incluso, cuando la competencia ocurre, no necesariamente es negativa para los sistemas de raíces, ya que los nutrientes totales y el uso de agua pueden incrementar; tal como lo cita Eastham et al., (1990) que puede ser positiva, ya que con un aumento de la densidad de árboles, incrementó el uso del agua del subsuelo y puede aumentar la absorción de los nutrientes en un sistema silvopastoril en Australia.

En base a lo anterior y por las características de los tipos de suelos andosol (ricos en minerales, excelente estructura y alta fertilidad) y luvisol (fértiles, ricos en bases y con una marcada diferenciación textural), además de la diferenciación de crecimiento de los sistemas radiculares de los componentes del sistema silvopastoril, donde en especies del género Pinus la raíz es pivotante, con un desarrollo entre 2.30 a 3.9 m de profundidad, en tanto las raíces de los pastos se encuentran a menor profundidad, en un rango de 1.40 a 2.6 m (^{Canadell et al., 1996}), por lo que existe la posibilidad de una competencia leve entre raíces por el espacio y nutrientes de los componentes arbóreo y las gramíneas.

Estas áreas con potencial para establecimiento de sistemas silvopastoriles coincide con los resultados obtenidos por ^{Sáenz et al., (2007}) en la determinación de áreas potenciales para sistemas silvopastoriles en Michoacán con Pinus pseudostrobus Lindl., Pinus michoacana var. cornuta Martínez, Pinus montezumae Gordon & Glend. y Pinus lawsonii Roezl ex Gordon; y con especies forrajeras en la Cuenca del Lago de Cuitzeo. Asimismo, coincide con ^{Chacón et al. (2010)}, quienes generaron mapas temáticos que representan una herramienta para la toma de decisiones en el manejo, uso y aprovechamiento de los recursos naturales forestales en las zonas áridas y semiáridas del sur de Chihuahua.

Esta metodología (GIS) es de gran importancia, ya que ayuda a identificar los sitios con la mejor capacidad de establecimiento y desarrollo de las especies, tal como lo muestran nuestros resultados y de otros trabajos realizados por ^{Sáenz et al., (2000)} y ^{Rueda et al., (2007)}, quienes utilizaron las mismas variables utilizadas en esta investigación, generaron mapas con las áreas potenciales para el establecimiento de plantaciones forestales con especies arbóreas de ecosistemas de clima frío y del trópico para los estados de Michoacán y Jalisco. Así mismo, coinciden con ^{Meza (2001)} y ^{Meza (2003)} quienes determinaron las áreas potenciales para plantaciones de Azadirachta indica A. Juss y Turnera diffusa Willd. en Baja California Sur; y con el estudio realizado por ^{Sotelo et al. (2005)} quienes definieron las áreas que reúnen los requerimientos ambientales para el cultivo de Hylocereus undatus (Haw.) Britton & Rose para el sur del Estado de México. De igual forma, ^{Islas et al. (2005)} determinaron la distribución potencial para las especies de hongos silvestres comestibles como Russula lutea (Huds.) Gray, Morchella esculenta L. Sowerby, entre otras, en bosques de coníferas del estado de Oaxaca. Además, constituye la base para la planeación de programas y toma de decisiones para establecimiento de sistemas silvopastoriles en clima templado en el estado de Michoacán.

Los sistemas silvopastoriles con Pinus devoniana Lind. y Eragrostis curvula Kunth. o Chloris gayana (Schrad.) Nees se han establecido en las Cuencas de los Lagos de Pátzcuaro y Cuitzeo, Microcuenca “El Calabozo” y región Oriente del estado de Michoacán, en clima templado con precipitación de 800 a 1,200 mm y temperatura de 12 a 18 °C, suelos de tipo andosol y luvisol con pendientes del 5 al 20 % y de 1,800 a 2,400 masl (^{Sáenz et al., 2010}, ^{Sáenz et al., 2011}; ^{Sáenz et al., 2013}); se han establecido con el diseño de cultivos en callejones y plantación forestal con densidades de 625 y 1,250 árboles ha^-1. El componente forrajero C. gayana o E. curvula, para la siembra se requieren de 4 y 6 kg de semilla ha^-1, aplicando una dosis de fertilización 40-46-00 y 32-23-00 al momento de la siembra y cada año al inicio de la temporada de lluvias, respectivamente. En ambos pastos, después de cada corte o consumo directo del ganado, se debe aplicar una dosis de fertilización de 46-00-00. En este sistema silvopastoril, la utilización de los pastos inicia en promedio a los 90 días después de la siembra y es posible mantener de 4 a 6 unidades animal ha^-1/año de ganado vacuno o 40 a 60 de ganado menor, durante el periodo de lluvias, en tanto continúa el desarrollo del componente forestal; esta carga animal disminuye de 2 a 3 unidades animal ha^-1/año, conforme va creciendo el arbolado, hasta alcanzar una edad mayor de 10 años, debido a la competencia por espacio y luz (^{Sáenz et al., 2010}; ^{Sáenz et al., 2011}).

El establecimiento de sistemas silvopastoriles, repercutirá en la reconversión productiva de suelos con aptitud forestal, diversificación de la producción, aumento en la productividad, generación de recursos económicos a corto y mediano plazo por los cultivos forrajeros y producción ganadera, en beneficio directo de los pobladores del área rural; además, con el establecimientos de praderas de los dos componentes forrajeros, traerá beneficios ecológicos, como la reducción de los escurrimientos superficiales, el incremento de la infiltración al suelo, y como consecuencia la reducción de la erosión del suelo y el riesgo de inundación aguas abajo (^{Park et al., 2017}). Además, constituye la base para la planeación de programas y toma de decisiones para establecimiento de sistemas silvopastoriles en clima templado en el estado de Michoacán.

Conclusiones

La superficie potencial para establecimiento del sistema silvopastoril con Pinus devoniana Lind. asociado con Chloris gayana (Schrad.) Nees o Eragrostis curvula Kunth. en el estado de Michoacán es de 226,417 ha, con mayor extensión en los municipios de Hidalgo, Tuxpan, Zitácuaro, Salvador Escalante, Ario de Rosales, Tingambato, Uruapan, Tancítaro, Nuevo Parangaricutiro, Peribán y Los Reyes.

La determinación total de ha (226,417) con capacidad de establecimiento silvopastoril representa el 13.77 % de las zonas con clima templado, un 43 % del total de las ha destinadas a la ganadería en zonas forestales y 19.8 % hectáreas con problemas de deterioro en este Estado.