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Revista Chapingo serie ciencias forestales y del ambiente

versión On-line ISSN 2007-4018versión impresa ISSN 2007-3828

Rev. Chapingo ser. cienc. for. ambient vol.18 no.1 Chapingo ene./abr. 2012

http://dx.doi.org/10.5154/r.rchscfa.2011.04.030 

Almacén de carbono en sistemas agroforestales con café

 

Carbon stocks in agroforestry systems with coffee plantations

 

William Espinoza-Domínguez1; L. Krishnamurthy; Antonio Vázquez-Alarcón2; Antonio Torres-Rivera3.

 

1Centro de Agroforestería para el Desarrollo Sostenible, Universidad Autónoma Chapingo. km 38.5 Carretera México-Texcoco, Chapingo, Estado de México. C. P. 56230. (Autor para correspondencia Correo-e: uach1854@gmail.com).

2Departamento de Suelos, Universidad Autónoma Chapingo. km 38.5 Carretera México-Texcoco, Chapingo, Estado de México. C. P. 56230.

3Centro Regional Universitario de Oriente (CRUO), Universidad Autónoma Chapingo. Huatusco, Ver. México.

 

Recibido: 01 de abril, 2011
Aceptado: 15 de diciembre, 2011

 

RESUMEN

El presente estudio se realizó con el objetivo de estimar el almacén de carbono en sistemas agroforestales (SAF) con base en café en la región de Huatusco, zona de mayor producción de café (Coffea arabiga L.) en el estado de Veracruz, México, a fin de obtener información cuantitativa sobre el potencial de mitigación de carbono en los SAF de la región. Para ello, se estimaron los reservorios de carbono en biomasa vegetal y la materia orgánica edáfica existentes en sistemas agroforestales de café-plátano, café-macadamia, café-cedro rosado, café-ganado ovino y café-chalahuite, y como referencia de una condición no agroforestal se incluyeron un bosque primario y un potrero con pradera natural. La recolección de muestras se hizo en parcelas de 4 x 25 m (100 m2), donde se colectó biomasa de vegetación herbácea y mantillo, y para el suelo la profundidad de muestreo fue de 0 a 30 cm. El sistema agroforestal que presentó la mayor cantidad de carbono aéreo, estimado con modelos alelométricos, fue café-cedro rosado (Ca + Ce), con 114 Mg C·ha-1, seguido de los sistemas café - macadamia (Ca + Ma), con 34 Mg C·ha-1; café-chalahuite (Ca + Ch), con 29 Mg C·ha-1; café-plátano velillo (Ca + Pl), con 27 Mg C·ha-1; y por último el sistema silvopastoril (Sp), con 2 Mg C·ha-1. Para el caso del carbono orgánico del suelo, el tratamiento (Ca + Ce) fue el que presentó mayor contenido de carbono fácilmente oxidable en el suelo, con 58 Mg C·ha-1, y el menor fue el tratamiento potrero (P), con 50 Mg C·ha-1. Del carbono orgánico total entre los SAF el tratamiento Ca + Ce fue el que tuvo el mayor valor, con 172 Mg C·ha-1, y el tratamiento silvopastoril (Sp) presentó el menor, con 65 Mg C·ha-1. De los sistemas evaluados se concluye que, en promedio, los SAF almacenan 102 Mg C·ha-1, mientras que el potrero almacena 52 t C·ha-1, y el bosque primario es el sistema que más almacena carbono total, con un valor de 355 Mg C·ha-1.

Palabras clave: Plantación de café, sistemas agroforestales, carbono del suelo, México.

 

ABSTRACT

This study was conducted with the aim of estimating carbon stocks in coffee-based agroforestry systems (AFS) in the Huatusco region, a major coffee (Coffea arabica L.) producing area in the state of Veracruz, Mexico, in order to obtain quantitative data on the carbon mitigation potential of major agroforestry systems in that region. To this end, carbon stocks were estimated for plant biomass and soil organic matter in the following agroforestry systems: coffee-banana, coffee-macadamia, coffee-pink cedar, coffee-sheep and coffee-Inga spuria, as well as a primary forest and a grazing land for comparative purposes. The samples were collected from 4 x 25 m (100 m2) plots for tree biomass, herbs and litter; for soil, the sampling depth was 0 to 30 cm. The highest amount of aboveground carbon, estimated using allometric models, was recorded for coffee-pink cedar (Co + Ce), with 114 Mg C·ha-1, followed in descending order by: coffee-macadamia (Co + Ma), with 34 C Mg·ha-1; coffee-Inga spuria (Co + In), with 29 C Mg·ha-1; coffee-banana (Co + Ba), with 27 Mg C·ha-1; and lastly the grazing land (G) with 2 Mg C·ha-1. For soil organic carbon, the Co + Ce treatment had the highest amount with 58 Mg C·ha-1, while the grazing land (G) had the lowest with 50 Mg C·ha-1. As far as total organic carbon is concerned, the maximum amount of 172 Mg C·ha-1 was found in Co + Ce and the minimum, 65 Mg C·ha-1, in the grazing land. In conclusion, among the coffee-based systems studied, the average carbon stock is 102 Mg C·ha-1, compared to 52 Mg C·ha-1 for the grazing land and 355 Mg C·ha-1 for the primary forest, which stores the most total carbon.

Keywords: Carbon stock, coffee plantation, agroforestry systems, soil carbon, Mexico.

 

INTRODUCCIÓN

Una forma de mitigar los efectos con que el CO2 atmosférico participa en el cambio climático es a través de la captura del carbono, mediante la fotosíntesis, y mantenerlo el mayor tiempo posible secuestrado, ya sea en el suelo o en forma de biomasa, la cual incluye todo tipo de vegetación y organismos animales. Mediante la fotosíntesis, la vegetación asimila CO2 atmosférico, forma carbohidratos y aumenta su volumen. Por su parte, los bosques del mundo capturan y conservan una alta cantidad de carbono y participan con 90 % del flujo anual de carbono de la atmósfera y de la superficie terrestre (De Jong et al., 2004; Montoya et al., 1995).

Los sistemas agroforestales (SAF), de acuerdo con Nair (1993), se definen como aquellos sistemas de uso de la tierra donde especies leñosas perennes se usan y manejan junto con cultivos agrícolas y animales, donde se producen interacciones ecológicas y económicas entre los componentes que son resultado de los arreglos espaciales y temporales. Los sistemas agroforestales también son importantes reservorios de carbono en el tiempo, mismos que dependen de la productividad, la finalidad para la cual se hayan diseñado y las condiciones ambientales bajo las que se desarrollan, además de ser una fuente de alimento para los dueños y proporcionar alimento para animales. La acumulación de carbono (C) secuestrado es más evidente en la biomasa de árboles y arbustos; las cantidades de almacenamiento de C en la biomasa dependen de la proporción de árboles presentes y del tamaño del árbol (Montagnini y Nair, 2004). De acuerdo con Young (1997), la producción de biomasa aérea en diferentes SAF y regiones ecológicas varía de 2.3 Mg·ha-1·año-1 a 48 Mg·ha-1 ·año-1, dependiendo del número de componentes, estratos y arreglos espaciales y temporales. La producción de biomasa subterránea puede variar de 1 Mg·ha-1·año-1 a 4.5 Mg·ha-1·año-1.

Los principales factores que actúan sobre la evolución de la materia orgánica del suelo (MOS) y su estado de residencia, conciernen al tipo de vegetación presente, ingreso de residuos, composición química de los materiales, factores climáticos (temperatura y humedad) y propiedades del suelo, como textura, contenido y mineralogía de arcillas, y nivel de acidez presente (Stevenson, 1994).

Los sistemas agroforestales almacenan aproximadamente 9, 21, 50 y 63 Mg C·ha-1, en biomasa aérea y raíces de regiones semiáridas, subhúmedas, húmedas y templadas, respectivamente, y el carbono en todos los almacenes se estima entre 12 y 228 Mg C· ha-1 (Schroeder, 1994). De acuerdo con Oelbermann et al. (2004), el potencial de almacenamiento de C en biomasa viva en SAF de zonas tropicales es de 2.1 x 109 Mg C·año-1, mientras en zonas templadas es de 1.9 x 109 Mg C·año-1.

Rajagopal (2004) realizó un estudio en Tlapacoyan, Veracruz, en el cual estimó la cantidad de C almacenado en SAF de cítricos en diferentes arreglos espaciales y componentes; los sistemas cítrico + café + plátano, cítrico + café, cítrico + potrero y cítrico + plátano almacenaron 196, 186, 181 y 144 Mg C·ha-1, respectivamente. El C contenido en la biomasa aérea varió entre 41 y 75 Mg C·ha-1; la mayor cantidad se encontró en los árboles, siendo cinco veces mayor al C almacenado por arbustos y hierbas. La distribución del C en este reservorio mostró amplias variaciones por el tipo de especies arbóreas, densidad, regímenes de manejo y edad de los sistemas.

Otras experiencias de captura de carbono se han desarrollado por el proyecto Scolel té, en las regiones Tzeltal y Tzotzil del estado de Chiapas. De Jong et al. (1997) estiman que el potencial de captura de carbono de sistemas agroforestales, en zonas subtropicales y tropicales, puede oscilar de 40 a 80 y de 60 a 140 Mg C·ha-1, respectivamente. Balbontín et al. (2009) reportaron que el contenido de carbono orgánico del suelo, en diferentes grupos climáticos de México, varía desde 34.75 Mg C·ha-1 (clima muy seco y semicálido) hasta 168.79 Mg·ha-1 (clima tropical húmedo con lluvias todo el año).

Callo-Concha (2001), en un estudio realizado en la Amazonia peruana, reportó que la mayor cantidad de C se encontraba en el suelo. Los sistemas como huerto casero, café bajo sombra y silvopastura almacenaron 196, 193 y 120 Mg C·ha-1, respectivamente, de los cuales más de 58 % se ubicaba en el suelo. El autor concluyó, además, que los árboles son también un importante reservorio, con 30 % del C.

Ávila et al. (2001) realizaron evaluaciones sobre almacenamiento de C en cuatro SAF, en andisoles de Costa Rica. Reportaron que el sistema que almacenó más C fue café – Erytrina poeppigiana, de 10 años (195 Mg C·ha-1); seguido de café-Eucalyptus deglupt, de ocho años (169 Mg C·ha-1); Brachiaria brizantha-Acaciamangium, de tres años (96 Mg C·ha-1); y B. brizantha-E.deglupta, de tres años (95 Mg C·ha-1). Al comparar los reservorios de C de biomasa aérea y materia orgánica del suelo, a 0.25 m de profundidad, más de 90 % del C se encontró en este último. Concluyeron que el suelo es el principal reservorio y que la cantidad de C almacenado en cada SAF depende del clima, de las condiciones edáficas y del manejo que se brinde al sistema.

El presente estudio se realizó con el objetivo de estimar el almacén de carbono en sistemas agroforestales cuyo componente principal es el café en la región de Huatusco, Veracruz, México, a fin de obtener información cuantitativa acerca del potencial de mitigación de carbono por medio de los sistemas agroforestales de la región.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

El área de estudio la comprenden localidades del municipio de Huatusco. Además se realizaron muestreos en los municipios de Chocamán y Totutla todos en el estado de Veracruz, México.

Sistemas agroforestales seleccionados. Se consideraron los SAF más frecuentes y relevantes (criterios culturales, económicos, étnicos, etc.). De acuerdo con Callo-Concha (2001), fue además necesario realizar un muestreo en dos sistemas bosque primario no intervenido, el cual mantiene su flora inalterada y da una idea de la cantidad de carbono que puede almacenar un ecosistema en condiciones clímax, y un terreno bajo roza-tumba-quema, que en el momento de realizar el estudio se encontraba en su última etapa con un uso para la producción pecuaria, el cual se denominará como potrero, cuyas características destacables eran deforestación, suelo compactado, con procesos de lixiviación y varios años de aprovechamiento. Ambos sistemas sirvieron de referencia, al compararlos con los otros sistemas agroforestales.

En los 12 sitios seleccionados, se evaluaron 24 parcelas con cuatro repeticiones de 100 m2 cada una. De éstas, 18 fueron de sistemas agrosilvopastoriles, cuatro para bosque y dos para potrero.

Muestreo. El tamaño de los sitios de muestreo se representa en la Figura 1, donde el rectángulo mayor (4 m x 25 m) aplica al muestreo de especies arbóreas de tallos leñosos, el rectángulo mediano (1 m x 1 m) aplica a las herbáceas y en el cuadro menor (0.5 m x 0.5 m) se muestrean la vegetación de hojarascas y mantillo de suelo. La metodología empleada para el establecimiento de tales parcelas se ajustó según lineamientos técnicos descritos por diferentes autores para estudios ecológicos e inventarios de biomasa en bosques y sistemas agroforestales (IPCC, 2001; Lamprecht, 1990; MacDiken, 1997; Rügnitz et al., 2009; Woomer y Palm, 1993).

Carbono en árboles (A) y arbustos (arb). En las parcelas de 100 m2 se midieron los diámetros de los árboles a la altura de 1.3 m, cuyo valor de diámetro fuese igual o mayor de 2.5 cm a una altura de 1.3 m; la altura se midió desde la base del suelo hasta la punta de cada árbol.

En parcelas de 100 m2 se midió el café, el cual se tomó como arbusto; la biomasa arbórea y arbustiva se calculó con los modelos alométricos desarrollados por diferentes autores (Cuadro 1).

Para el caso de plátano, se emplearon modelos alométricos específicos. Estos modelos usan las variables diámetro normal (DN), altura (h) y densidad de la madera (ρ); los datos de densidad se obtuvieron de Brown (1997) y Cordero y Boshier (2003). Se asumió, por convención, el valor de 0.5 como factor de carbono para el cálculo de contenido de carbono total presente en la biomasa arbórea y arbustos (IPCC, 2001). En el presente estudio, para las especies del bosque de niebla se utilizaron fórmulas generales, como las que se indican en el Cuadro 2 (Brown et al., 1989).

Carbono en hierbas (Hb). Se eligieron al azar dos cuadrantes, de 1 x 1 m, en cada una de las cuatro subparcelas de 4 x 25 m. Se cortó toda la biomasa epígea de los arbustos con diámetro de copa menor de 2.5 cm y la biomasa de la vegetación herbácea. Las muestras se trasladaron hasta el laboratorio en bolsas de plástico. Ya en laboratorio, se obtuvo el peso fresco total y con una submuestra de 500 g, previamente secada a 70 ºC, se determinó el peso seco de cada material colectado (Rügnitz et al., 2009).

Carbono en ramas caídas en el suelo (RCS). Se calculó el volumen de ramas caídas en el suelo a través del método de intersección planar, propuesto por Van Wagner (1968), sobre estimaciones de volúmenes de ramas caídas en superficies forestales. Se muestrearon cuatro transectos de 25 m cada uno, dentro de la parcela de 1,000 m2, y en ese muestreo se cuantificaron ramas caídas con diámetros mayores de 3 cm según los siguientes criterios: fresco, seco y descompuesto; el volumen se calculó con la siguiente ecuación:

Donde: V: volumen (m3), d: diámetro de la rama, (m).

Para estimar la densidad, se tomó una muestra de las ramas evaluadas y se secó a 70 ºC, para registrar el peso seco; con estos valores y la estimación del volumen se calculó la densidad de ramas.

Carbono en hojarasca (H). La hojarasca comprende todos los residuos orgánicos (hojas, ramas, frutos y semillas) sobre la superficie del suelo. La cuantificación de este componente consiste en pesar todo el material vegetal encontrado y la toma de una muestra para determinar la humedad a 70 ºC y poder reportar los valores con base en peso seco.

Dentro de los cuadrantes de 1 x 1 m se delimitaron subcuadrantes de 0.5 x 0.5 m, en los cuales se colectó y pesó la hojarasca acumulada; después se tomó una submuestra de 500 g y se transportó en bolsas de plástico. En el laboratorio, la submuestra se colocó en bolsa de papel y se secó a 70 ºC, hasta obtener un peso constante. El contenido de carbono, en cada fuente de biomasa, se estimó al asumir un factor de 0.5 del total de la biomasa es carbono.

Carbono en la materia orgánica del suelo (MOS). En los mismos sitios donde se recolectó el mantillo, se tomaron muestras de suelo con una barrena tipo Hoffer y se conformó una muestra compuesta por parcela, de 0 a 30 cm de profundidad. El análisis de materia orgánica fue con el método de combustión húmeda. En cada muestra se midió la densidad aparente, con el método reportado por Anderson e Ingram (1993).

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Carbono arbóreo. De acuerdo con los sistemas agroforestales (SAF) más representativos de la región, se evaluaron tres sistemas de plantaciones comerciales: café-macadamia, café-cedro rosado y café-plátano; un sistema silvopastoril: bovinos + pasto + colorín o huizache; un sistema de plantación tradicional: café + chalahuite y dos sistemas, de referencia, el bosque caducifolio y el potrero.

En el bosque primario (BoP) se encontró la mayor cantidad de carbono, con 266 Mg C·ha-1, y en el tratamiento potrero (P), al no haber especies arbóreas, no se registraron datos para este tratamiento. El sistema agroforestal que presentó la mayor cantidad de carbono aéreo, fue el tratamiento café + cedro rosado (Ca + Ce) con 114 Mg C·ha-1. Seguidos de este, se presentan, de mayor a menor, los siguientes sistemas: café -macadamia (Ca + Ma), con 34 Mg C·ha-1; café + chalahuite (Ca + Ch), con 29 Mg C·ha-1; café + plátano (Ca + Pl), con 27 Mg C·ha-1; y por último, el sistema silvopastoril (Sp), con 2 Mg C·ha-1 (Cuadro 3).

Para la evaluación de los sistemas agroforestales con base en café, se buscó la similitud de condiciones edafoclimáticas y de altitud; sin embargo, se presentan variaciones muy marcadas de C arbóreo. Esto se debe, principalmente, a la heterogeneidad de las plantaciones,relacionada con la densidad de plantación, el manejo técnico-agrícola y la edad de la plantación. El tratamiento Sp está sometido al constante ramoneo de los bovinos y a un bajo número de árboles que permite el crecimiento de los pastos, por ello se obtuvo una menor cantidad de carbono. En el tratamiento Ca + Pl se debe tomar en cuenta que el producto obtenido de este sistema es la hoja de plátano (velillo), por lo cual está sometido a la constante poda y manejo intensivo de la plantación. En cuanto a Ca + Ch y Ca + Ma, representan sistemas especializados; el primero es un sistema tradicional, cuyo principal producto es el café; las podas de chalahuite se hacen necesarias en este sistema y no se permite el crecimiento excesivo de los árboles; en el segundo, se obtiene como producto café y macadamia; los árboles de macadamia que se encontraron fueron desde cinco hasta 20 años de edad. El tratamiento Ca + Ce fue el que presentó la mayor cantidad de C, de los sistemas sometidos a manejo agropecuario, debido a que el cedro tiene un rápido crecimiento, superior al de las demás especies que se encuentran en asociación con café.

Otros factores importantes que influyen sobre las cantidades de biomasa encontradas en el componente arbóreo fueron el patrón de crecimiento, la dinámica de regeneración y la emergencia múltiple. Esos factores dependen del tipo de especies.

En el café los patrones de crecimiento dependen de la variedad utilizada. Es frecuente encontrar de tres a nueve ramificaciones, abajo del diámetro a la altura del pecho, aspecto que influye en los valores que generan los modelos de estimación de biomasa.

Como lo señala Rajagopal (2004), la dinámica de regeneración puede afectar también las reservas de CO2, como es el caso del plátano y su hábito para regenerar hijuelos, que sumados a su capacidad de crecimiento puede afectar fuertemente la cantidad de biomasa producida. La emergencia múltiple, en el caso del café, se presenta cuando dos o más individuos emergen en un mismo nicho.

Carbono herbáceo. El mayor contenido de carbono herbáceo se encontró en el tratamiento P; esto se debe principalmente a la presencia de pastos, expuestos a la luz solar. Los siguientes sistemas con mayor cantidad de biomasa fueron los tratamientos Bop y Sp, que presentaron valores de 0.6 Mg C·ha-1 en ambos. Cabe mencionar que si bien el bosque tiene alta densidad de árboles, se pueden encontrar algunas hierbas, producto de claros abiertos por la caída de árboles y ramas, y al ser bosque caducifolio las condiciones de temperatura, humedad y luz permiten el rápido crecimiento de semillas latentes en el suelo. En el Cuadro 3 se observa que no hay datos de C herbáceo para los tratamientos Ca + Ch, Ca + Ma y Ca + Pl, debido a que los componentes arbóreo y arbustivo impiden el crecimiento de hierbas y a la cantidad de hojarasca producida por los mismos.

Carbono en hojarasca. Los tratamientos BoP y Ca + Ch presentaron la mayor cantidad de C en hojarasca, con 1.9 Mg C·ha-1. El chalahuite es una especie muy utilizada en los SAF tradicionales, debido a la incorporación de materia orgánica, característica que resalta en lo obtenido en esta evaluación, al tener una producción de hojarasca similar en el bosque. En el tratamiento Sp las vacas pastoreadas se rotan en las subdivisiones del potrero, lo que permite que los restos de pasto se incorporen como mantillo. En el tratamiento P, la cuantificación de la hojarasca presentó un valor de carbono cercano a cero, debido al manejo intensivo; por lo tanto, la formación de mantillo también es baja o se incorpora rápidamente al suelo.

Carbono total de la biomasa aérea. El mayor valor obtenido del carbono total de la biomasa aérea fue el del tratamiento BoP, con 269 Mg C·ha-1 (Cuadro 3); por tratarse de un bosque primario conservado, era de esperarse ese valor. En los sistemas agroforestales evaluados, el tratamiento Ca + Ce con 115 Mg C·ha-1 representó el sistema con mayor valor de C acumulado. La correlación entre el carbono arbóreo y el total, con una r2 de 0.99, es reiterada en este apartado, ya que ambas fuentes de biomasa siguen el mismo patrón de acumulación y distribución.

Carbono en el suelo. De acuerdo con los resultados, el tratamiento Ca + Pl fue el que presentó mayor contenido de carbono en el suelo, con 73 Mg C ha-1, y el menor valor se encontró en el tratamiento P, con 50 Mg C·ha-1. El bosque primario representó el sistema que mayor cantidad de carbono almacenó, con un total de 86 Mg·C ha-1, representando 24 % del total que tiene el sistema (Cuadros 4 y 5).

Si el valor de 126.33 Mg C·ha-1, para la condición climática semitropical con lluvias en verano, reportado por Balbonltín et al. (2009), se compara con los datos reportados en el Cuadro 4, en este último caso se registró un intervalo de 50 a 86 Mg de C·ha-1, diferencias que son atribuibles al uso y manejo de los suelos. Los sistemas agroforestales son métodos de producción que contribuyen a un mayor almacenaje del C orgánico. El sistema de bosque primario fue el que más carbono secuestrado tuvo, representando hasta 3.2 veces más que el sistema café + macadamia; este factor se podría usar como un indicador de la importancia del papel que desempeñan los bosques de neblina en la captura y retención de C.

Del carbono total encontrado en los sistemas evaluados, el Tratamiento Ca + Ce presentó el mayor valor, con 172 Mg C·ha-1, mientras que el tratamiento que presentó la menor cantidad de carbono total fue el P, con 52 Mg C·ha-1 (Cuadro 5).

Los escenarios sugeridos de fijación de carbono se refieren a la ganancia de C, en forma de CO2, que se acumula en la biomasa aérea y la materia orgánica del suelo de un sistema agroforestal, en comparación con un monocultivo. En el Cuadro 6 se muestran los resultados obtenidos de dicha comparación. El Tratamiento Ca + Ce muestra una ganancia de 145 Mg C·ha-1, valor que supera al de los demás tratamientos.

Como se puede observar en el Cuadro 6, la ganancia de C en los sistemas agroforestales es evidente. A excepción del sistema silvopastoril, el combinar dos o más especies en un sistema contribuye a que haya mayor cantidad de C, lo cual se confirma en esta evaluación.

Las cantidades de carbono total para el bosque primario son similares a las reportadas por Callo-Concha (2001) en sistemas naturales de la selva peruana, cuyos valores reportados son 46 y 96 Mg C·ha-1 para biomasa aérea y edáfica, respectivamente. De igual forma, son similares a los reportados por Herrera et al. (2001), quienes reportan 111 Mg C·ha-1, en selvas primarias de Colombia. En los sistemas agroforestales evaluados, a pesar de existir diferencias en cuanto a especies y arreglos topológicos, los resultados observados se asemejan a los presentados por Rajagopal (2004) y Aguirre (2006). En los sistemas de café con cítricos y café con distintos tipos de vegetación, las densidades de C por sistema en la biomasa viva y la materia orgánica del suelo son similares a las reportadas por Ávila (2001), Callo-Concha (2001) y Rajagopal (2004), en sistemas de café bajo sombra en Costa Rica, Perú y México, respectivamente. En el caso de la biomasa aérea reportada para sistema de cítricos con café y cítricos con café y plátano, en el trópico húmedo mexicano almacenaron 57 Mg C·ha-1 para el sistema café + cítricos, y para el sistema café + cítricos + plátano almacenó 62 Mg C·ha-1, mientras la materia orgánica del suelo (MOS) fue 128 y 132 Mg C·ha-1 para cada sistema agroforestal, respectivamente (Rajagopal, 2004). En la amazonia peruana en un sistema de café bajo sombra de Inga spp., Callo-Concha (2001) reporta que se almacenó 46 y 96 Mg·ha-1 en la biomasa aérea y en la MOS, respectivamente.

Schroth y Sinclair (2003) reportan que el aporte de C que realiza el mantillo es de 6 Mg·ha-1 en el reservorio de materia orgánica edáfica, como resultado de la acumulación de materiales de hojarasca y tallos en diferentes estados de descomposición. A su vez, el mantillo es uno de los compartimientos más constantes en cantidad de C almacenado en los sistemas evaluados.

Con los resultados se puede inferir que la conversión a otros sistemas de producción, como la ganadería, traería serias consecuencias ambientales, como la emisión de grandes volúmenes CO2 a la atmósfera. De acuerdo con Moguel y Toledo (1999), 60 % de las áreas cafetaleras se encuentra bajo manejo tradicional (420,000 ha); si durante las próximas décadas existieran políticas o crisis económicas que condujeran a la eliminación de 20 % del área cultivada, las emisiones de C a la atmósfera, producto sólo de la quema de los reservorios de biomasa y materia orgánica, alcanzarían el orden de 4 436 880 Mg C, sin incluir los fuertes impactos sobre el suelo, la biodiversidad y regulación hidrológica, entre otros.

 

CONCLUSIONES

Los sistemas agroforestales con base en café capturan en promedio 110 t C·ha-1, al ser sistemas perennes y con un manejo adecuado. Donde los residuos se incorporen al suelo se puede asegurar que esta cantidad de carbono almacenado se mantiene.

De acuerdo con los resultados en biomasa aérea de los sistemas que incluyen al café, se encontró que los sistemas café + cedro rosado, café + macadamia, café + chalahuite y café + plátano, almacenan 115, 35, 31 y 28 Mg C·ha-1, en ese orden donde los sistemas maduros muestran un incremento en el almacenamiento de carbono, comparado con los sistema más jóvenes.

En el bosque primario, el carbono en biomasa aérea es de 269 Mg C·ha-1, lo que representa más del doble de lo que acumuló el sistema de cedro rosado, pero en el bosque la tasa de secuestro es mayor, debido a que éste mantiene en la biomasa aérea la mayor cantidad posible de carbono almacenado.

En los sistemas silvopastoril y potrero se encontró en la biomasa aérea 3 y 2 Mg C·ha-1, respectivamente. En ese orden, es un bajo almacenamiento de carbono, en comparación con los sistemas sin el componente animal.

 

LITERATURA CITADA

Aguirre D., C. M. (2006). Servicios ambientales: capturade carbono en sistemas de café bajo sombra en Chiapas, México. México. Universidad Autónoma Chapingo. Maestría en Agroforestería para el Desarrollo Sostenible.         [ Links ]

Anderson, J. M. & Ingram, J. S. I. (1993). Tropical soil biology and fertility a handbook of methods. London, UK . CAB International.         [ Links ]

Ávila, G., Jiménez, F., Beer, J., Gómez, M., & Ibrahim, M. (2001). Almacenamiento, fijación de carbono y valoración de servicios ambientales en sistemas agroforestales en Costa Rica. Agroforestería delas Américas8(30), 32 - 35.         [ Links ]

Balbontín-Claudio, C., Cruz, C. O., Paz, F. & Etchévers, J. D. (2009). Soil carbon sequestration in differentecoregions of Mexico. In: Rattan Lal and Ronald F. Follett, (Eds). Soil Carbon Sequestration and the Greenhouse Effect. 2nd edition. Special Publication 57. Madison, WI, USA.         [ Links ]

Brown, S. (1997). Estimating biomass and biomasschange of tropical forests: a primer. (FAO Forestry Paper - 134). Rome, Italia. FAO.         [ Links ]

Brown, S. A. J., Gillespie, J. R., & Lugo, A. E. (1989). Biomass estimation methods for tropical forests with application to forest inventory data. Forest Science. 35(4), 881-902.         [ Links ]

Callo-Concha, D. A. (2001). Cuantificación del carbono secuestrado por algunos sistemas agroforestales y testigos en tres pisos Ecológicos de la Amazonia del Perú. Universidad Autónoma Chapingo. Maestría en Agroforestería para el Desarrollo Sostenible. México.         [ Links ]

Chave J., Andalo, C., Brown, S., Cairn, M. A., Chambers, J. Q., Eamus, D., Foslster H., Fromard, F., Higuchi, N., Kira, T., Lescure, J. P., Nelson, B. W., Ogawa, H., Puig, H., Riera, B. & Yamakura, T. (2005). Tree allometry and improved estimation of carbon stocks and balance in tropical forests. Oecologia 145, 87-99.         [ Links ]

Cordero, J. & Boshier, D. H. (2003). Árboles de Centroamérica: Un manual para extensionistas. Costa Rica. Oxford Forestry Institute y Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza CATIE.         [ Links ]

De Jong, B., Masera, O. & Hernández-Tejeda T. (2004). Opciones de captura de carbono en el sector forestal. En: Cambio Climático: Una visión desde México. (pp 369-380) México. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) e Instituto Nacional de Ecología (INE).         [ Links ]

De Jong, B., Tipper, R. & Taylor, R. (1997). A Framework for monitoring and evaluation of carbon mitigation by farm forestry projects: example of a demonstration project in Chiapas, Mexico. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 2, 231-246.         [ Links ]

Frangi, J. L. & A. E. Lugo. (1985). Ecosystem dynamics of a subtropical floodplain forest. Ecological Monographs. 55, 351-369.         [ Links ]

Hairiah, K., Sitompul, S. M., Van Noordwijk, M. & Palm, C. A. (2001). Carbon stocks of tropical land use systems as part of the global carbon balance: effects of forest conversion and options for clean development activities. Alternatives to slash-and-burn (ASB) Lecture Note 4. Bogor, Indonesia. ICRAF.         [ Links ]

Herrera M., Del Valle, J. & Orrego, S. (2001). Biomasa de la vegetación herbácea y leñosa pequeñay necromasa en bosques tropicales y secundarios de Colombia. Universidad Nacional de Colombia. http://www.uach.cl/procarbono/pdf/simposio_carbono/28_Herrera.PDF        [ Links ]

IPCC, (2001). Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. In: Houghton, J. T., Y. Ding, D.J. Griggs, M. Noguer, P. J. Van der Linden, X. Dai, K. Maskell, and C.A. Johnson (eds.). Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. Cambridge University Press,         [ Links ]

Lamprecht, H. (1990). Silvicultura en los trópicos. Los ecosistemas forestales en los bosques tropicales y sus especies arbóreas, posibilidades y métodos para un aprovechamiento sostenido. Cooperación Técnica, República Federal de Alemania. Eschborn.         [ Links ]

MacDiken, K. (1997). A Guide to monitoring carbon storage in forestry and agroforestry projects. Arlington, VA, USA. Winrock International Institute for Agriculture Development.         [ Links ]

Moguel, P. & Toledo, V. M. (1999). Biodiversity conservation in traditional coffee systems of Mexico. Conservation Biology 13 (1), 11 - 21.         [ Links ]

Montagnini, F., & Nair, P. K. R. (2004). Carbon sequestration: An underexploited environmental benefit of agroforestry systems. Agroforestry Systems 61, 281 – 295.         [ Links ]

Montoya, G. L., Soto P., Jong, B. Nelson, K. Farías, P., Taylor, J. & Tipper, R. (1995). Desarrollo Forestal Sustentable: Captura de Carbono en las Zonas Tzeltal y Tojolabal del Estado de Chiapas. México, D. F. Instituto Nacional de Ecología, Cuadernos de Trabajo 4.         [ Links ]

Nair, P. K. R. (1993). An introduction to agroforestry. The Netherlands. Kluwer Academic Publishers.         [ Links ]

Oelbermann, M., Voroney, P. R., & Gordon, M. A. (2004). Carbon sequestration in tropical and temperate agroforestry systems: a review with examples from Costa Rica and southern Canada. Agriculture, Ecosystems and Environment 104, 359 - 377.         [ Links ]

Rajagopal, R. I. (2004). Estimación del secuestro de carbono en sistemas agroforestales a base de cítricos en el trópico húmedo mexicano. Universidad Autónoma Chapingo. Maestría en Agroforestería para el Desarrollo Sostenible. México.         [ Links ]

Rügnitz M. T.; Chacón, L. M. & Porro R. (2009). Guía para la determinación de carbono en pequeñas propiedades rurales. Lima, Perú. Centro Mundial de Agroforestería, Consorcio Iniciativa Amazónica.         [ Links ]

Schroeder, P. (1994). Carbon storage benefits of agroforestry systems. Agroforestry Systems 27, 89–97.         [ Links ]

Schroth, G., & Sinclair, F. L. (2003). Trees, crops and soil fertility. Concepts and research methods. UK. CABI Publishing.         [ Links ]

Stevenson, F. J. (1994). Humus chemistry: Genesis, composition, reactions. New York, NY. John Wiley and Sons.         [ Links ]

Van Wagner, C. E. (1968). The line intersect method in forest fuel sampling. Forest Science 14(1), 20-26.         [ Links ]

Woomer, P. L., & Palm, C. A. (1993). Shifting cultivationeffects of tropical soil organic matter. Experimental protocol prepared for the Global Iniciative for Alternatives to Slash and Burn Agriculture. Nairobi, Kenya. Tropical Soil Biology and Fertility Programme. Mimeografiado.         [ Links ]

Young, A. (1997). Agroforestry for soil management. 2da ed. UK. CAB International. International Centre for Research in Agroforestry (ICRAF).         [ Links ]

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