Análisis de la estructura vegetal de huertas frutícolas del sur de Yucatán, México*
Analysis of vegetation structure of fruit orchards from southern Yucatan, Mexico
José Padilla-Vega1§, Juan José Jiménez Osornio1 y Héctor Estrada Medina1
1 Universidad Autónoma de Yucatán-Departamento de Manejo y Conservación de Recursos Naturales Tropicales. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Mérida, Yucatán. Carretera a Xmatkuil, km 15.5. A. P. 116. C. P. 9731. (josornio@uady.mx; hector.estrada@uady.mx). §Autor para correspondencia: jopave@gmail.com.
]]>* Recibido: enero de 2015
Aceptado: mayo de 2015
Resumen
El objetivo del presente estudio fue el conocer la estructura arbórea de la unidad de riego, cuya extensión es de 65 ha dividida en 65 parcelas de 10 000 m2 cada una, en las cuales se realizó un muestreo de 180 m2 por parcela. Se registraron 1 565 individuos los cuales pertenecen a 40 especies, 28 géneros y 19 familias, su distribución horizontal se divide en cuatro doseles, el más alto abarcó especies como Cocos nucífera, Manilkara zapota y Cedrela odorata con alturas de entre 9 y 10 m. Los resultados de los índices estructurales ponen a Sabal yapa y Citrus sinensis como las especies más importantes. Se reconocieron cinco usos de suelo de los cuales el valor más alto en diversidad lo obtuvieron las parcelas agrosilvopastoriles. La unidad de riego se divide en diferentes sistemas agroforestales y cada uno de ellos tiene diferentes especies lo que le otorga una estructura única.
Palabras clave: agrodiversidad, árboles, sistemas agroforestales, Tzucacab.
Abstract
The aim of this study was to know the tree structure of the irrigation unit, whose area is 65 hectares divided into 65 plots of 10 000 m2 each, in which a sample of 180 m2 per plot was performed. 1565 individuals which belong to 40 species, 28 genera and 19 families, were recorded; its horizontal distribution is divided into four canopies, the highest covered species such as Cocos nucifera, Manilkara zapota and Cedrela odorata with heights ranging from 9 to 10 m. The results from structural indices place Sabal yapa and Citrus sinensis as the most important species. Five uses of land were recognized of which the highest value obtained in diversity were obtained by agroforestry plots. The irrigation unit is divided into different agroforestry systems and each one of them has different species which gives them a unique structure.
]]> Keywords: agro biodiversity, agroforestry systems, trees, Tzucacab.
Introducción
La agroforestería es una forma de cultivo múltiple en la que se cumplen tres condiciones fundamentales: 1) existen al menos dos tipos de plantas que interactúan biológicamente; 2) al menos uno de los componentes es una leñosa perenne; y 3) al menos uno de los componentes es una planta manejada con fines agrícolas (incluyendo pastos) (Somarriba, 1990). En los sistemas agroforestales la productividad puede ser definida como la capacidad de un sistema para brindar el nivel requerido de bienes y servicios en un tiempo determinado (Masera et al, 1999). Una de las principales características de los sistemas agroforestales (SAF's) es la diversificación de las especies y la conservación de suelos y agua (Rice y Greenberg, 2000), en la que los árboles son fundamentales ya que desempeñan diferentes funciones ecológicas en el sistema de producción. Además, contribuyen al abastecimiento de productos como la madera, el alimento, el forraje, la leña, las resinas, las medicinas, los aceites entre otros (Nair, 1993).
Actualmente están tomando importancia en el sur de Yucatán sistemas de producción como las huertas diversificadas, las cuales se han generado como una alternativa al modelo fallido de producción en monocultivo de cítricos del plan Chac iniciado en 1964 (Villanueva, 1994). En su mayoría las huertas diversificadas están compuestas por diferentes especies arbóreas y de acuerdo a la clasificación de Farrell y Altieri (1999) las huertas frutícolas son sistemas agroforestales y la diversidad de sus componentes en los SAF's los posiciona con gran importancia en la conectividad del paisaje entre selvas, zonas de amortiguamiento y áreas de transición (Götz y Harvey, 2007; Merem et al, 2012).
Este estudio tuvo como objetivo el caracterizar la estructura arbórea de la unidad de riego llamada Tzucacab 1, ya que actualmente todas las parcelas de la unidad de riego son consideradas como un mismo tipo de paisaje (Maldonado, 2012). En sus inicios éstas parcelas tuvieron el mismo manejo la producción de cítricos, sin embargo a través del tiempo se han ido diversificando y podrían ser ahora consideradas como áreas importantes en la conexión del paisaje, conservación de fauna silvestre y captura de carbono de la región.
Metodología
El municipio de Tzucacab se localiza en la zona sur del estado de Yucatán, México entre los paralelos 19° 38' y 20° 09'de latitud norte y los meridianos 88° 59' y 89° 14' de longitud oeste, tiene una altitud promedio de 36 m (INEGI, 2012). El clima según la clasificación de Köppen modificada por García (1988) es Awo" correspondiente a cálido subhúmedo, con lluvias en verano. La temperatura media anual es de 25.8 °C y la precipitación media anual alcanza los 1 061.2 mm. De acuerdo con la clasificación de suelos mayas los más predominantes son del tipo Tsekel y K'ankab (García-Gil et al, 2014) correspondientes a Leptosol y Luvisol crómico respectivamente, de acuerdo a la clasificación de la WRB (Estrada-Medina et al, 2013) que al igual que en otros sitios de la península de Yucatán se encuentran distribuidos en parches de diversos tamaños.
Las actividades primarias de la zona son: la producción de bovinos y la fruticultura, siendo esta última la más antigua. En el área frutícola se encuentran las 65 parcelas de 1ha cada una, estas corresponden a la asociación de productores llamada "módulo de riego para el desarrollo rural de Tzucacab A. C." (Tzucacab 1). Se trabajó con las 65 parcelas, cada una de ellas de 100 x 100 m. La selección del sitio de estudio se debió a que la organización mencionada demostró amplia disponibilidad de colaborar, además de tener 50 años de haber sido constituida y ser de las primeras en la zona.
]]> Determinación del tipo de SAF de las huertas. Se realizaron 65 transectos, uno por parcela (Gallardo et al, 2010). Estos fueron realizados en forma de zig zag con una distancia de 30 m entre quiebre y quiebre, haciendo un total de 90 metros lineales y con un ancho de 20 m (10 m a la derecha y 10 m a la izquierda sobre la línea del transecto) cubriendo un área de 180 m2 por parcela (Braun-Blanquet, 1979; Bonham, 1989). Las especies arbóreas que se registraron fueron las que tenían más de 1.30 m de altura, a estas también se les midió otras variables dasométricas como la altura total, el diámetro mayor y menor de la copa. La agrupación de los árboles se hizo por su altura en intervalos de un metro, comenzando por el valor más bajo obtenido. Para el registro e identificación taxonómica de las especies arbóreas se usó el trabajo de Arellano- Rodríguez et al, (2003), la guía de árboles de Pennington y Sarukhán (2005) y el documento de Peña-Chocarro y Knapp (2011), los ejemplares fueron colectados y depositados en el herbario Alfredo Barrera Marín de la Universidad Autónoma del estado de Yucatán.Para medir la riqueza se utilizó el índice de Maigalef el cual es una medida utilizada en ecología para estimar la biodiversidad de una comunidad con base a la distribución numérica de los individuos de las diferentes especies en función del número de individuos existentes en la muestra analizada (Magurran, 1998; Halffer, 2005) con la siguiente fórmula:
Donde: S= número de especies; N= número total de individuos.
Para el análisis de diversidad se empleó el índice de Simpson (1949) el cual se basa en la abundancia proporcional de las especies utilizando la siguiente fórmula:
Donde: ni= número de individuos de la especie i; N= número total de individuos; y para una mejor comprensión de la estructura de las parcelas, se agruparon por tipo de uso de suelo y se les calculó el índice de valor de importancia (IVI) y el índice de valor forestal (IVF) los cuales arrojan información relevante sobre las especies dominantes en las parcelas. Para ello se emplearon las fórmulas propuestas por Curtis y McIntosh (1951).
Análisis de datos. Con los datos de las especies encontradas por parcela se realizó un análisis de clúster con el método Wardis y distancia Euclidiana usando el software de estadística Minitab, 17. Los análisis de diversidad se hicieron con el software Past 3.0.
Resultados
]]> Uso del suelo en las parcelas. De acuerdo a la clasificación de sistemas agroforestales de Nair (1993) y la de Farrell y Altieri (1999) las parcelas de la unidad de riego se pueden clasificar en i) sistemas agroforestales multipropósito abandonadas (SAMA), que son todas aquellas parcelas que no han recibido manejo o sido cosechadas desde hace más de tres años, aunque en ellas se encuentren plantas maderables, palmas e incuso cítricos en producción y otros frutales; ii) sistemas agroforestales multipropósito activos (SAM), en esta categoría entran las parcelas que tienen especies frutales en una porcentaje mayor o igual a las maderables y palmas, además de encontrarse actualmente en manejo; iii) sistemas agrosilvícolas (AGSV), son aquellas parcelas que se encuentran en uso con cultivos de ciclo corto como el maíz (Zea mays L.), papaya (Caricapapaya L.), sandía (Citrullus lanatus L.), melón (Cucumis melo L.), chile (Capsicum annuum L.) entre otras, intercaladas con árboles; iv) huertas citrícolas (HC), son las parcelas en las que se encuentran principalmente plantas de cítrico y en menor proporción palmas y maderables; y v) sistemas agrosilvopastoriles (AGSP), en estas parcelas se puede encontrar tanto especies frutales, pastos y animales como cerdos, aves y ovinos, entre los animales que se encontraron hubo confinados y libres.Las categorías de uso de suelo que mayor superficie ocupan son los sistemas agroforestales multipropósito abandonados y activos con 25 ha cada uno. El uso de suelo que ocupa el tercer lugar en superficie ocupada es el uso agrosilvopastoril con seis ha, seguida por las huertas citrícolas con cinco ha, y por último se encuentran los sistemas agrosilvícolas con cuatro hectáreas.
El número total de individuos registrados en la unidad de riego fue de 1 565, correspondientes a 40 especies pertenecientes a 28 géneros y 19 familias de plantas, la familia de las Rutaceae fue la que mayor número de especies presentó (Cuadro 1). La especie que con mayor frecuencia se encontró fue Citrus sinensis (L). Osbeck en 50 parcelas con 278 individuos, seguida por Sabal yapa la cual se registró en 42 parcelas y fue la segunda especie con mayor número de individuos (164). Las especies que registraron muy poco fueron Citrus limonia y Tamarindus indica encontrándose solo en tres y cuatro parcelas respectivamente.
De acuerdo con la forma de vida las especies reportadas se encontraron 14 perennifolias, 14 subperennifolias y 12 caducifolias. Se identifican 16 especies con dos o más usos y 24 especies con un solo uso. Con respecto a la fisonomía de las especies se tiene un total de 37 árboles y tres arbustivas.
El número de especies arbóreas que se pueden encontrar por parcela en la UR Tzucacab 1 varía de 1 hasta 17. En las parcelas que mayor número de individuos se encontró fue en las correspondientes al uso de suelo de SAM y en contraste en las que menor número de individuos se encontró así como de familias, género y especies fueron las registradas como AG, esto debido a que los agricultores prefieren dar prioridad a los cultivos anuales y los árboles son empleados como señas en las colindancias del terreno de labor.
El número de individuos más alto se registró en las parcelas con uso de suelo SAM con 690, en contraste el valor más bajo lo presentó las parcelas en uso de suelo AG con 29 individuos. Con base en los resultados de diversidad se muestra las parcelas agrosilvopastoriles con el valor más alto con 0.9398, seguido por las SAM con 0.9344, el valor más bajo lo presentaron las parcelas agrosilvícolas, para este caso fue un valor de 0.8419.
El análisis de conglomerados realizado con los datos de frecuencia de las especies de cada parcela mostró cuatro grupos con semejanza florística (Figura 1). El primer grupo está integrado por 13 parcelas, las cuales se distribuyen en uso agrosilvopastoril, SAM y SAMA. El segundo grupo y más pequeño, se compone de nueve parcelas, tres son dedicadas a la citricultura, cinco son SAMA y una es SAM. Un tercer grupo y el más grande, está conformado por 22 parcelas, y es bastante heterogéneo, pues se compone por todos los tipos de usos de suelo. Por último se tiene 19 parcelas que forman el cuarto grupo, en su mayoría se compone por SAM y SAMA, con excepción de una que corresponde al uso de suelo de agrosilvopastoril.
Análisis estructural de las parcelas. Con base en los promedios de la altura de cada especie se encontraron cuatro estratos en las parcelas de la UR. El primero lo comprenden árboles de entre 9 y 10 m de altura con especies como Cocos nucifera, Cedrela odorata y Manilkara zapota, el segundo estrato está integrado por Mangifera indica, Pouteria sapota, Persea americana, Tamarindus indica, Brosimun alicastrum con alturas que van desde los 7. 65 hasta los 8.73 m. El tercer estrato se constituyó por Coccothrinax readii, Chrysophyllum caimito, Byrsonima crassifolia, Sabalyapa, Anona muricata, Melicoccus bijugatus, Bursera simaruba, Parmentiera aculeata, Luehea speciosa, Anona squamosa, Leucaena leucocephala, Psidium guajaba, Acrocomia aculeata y Cordia dodecandra cuyas alturas oscilaron entre los 5.23 y los 6.35. En el cuarto estrato se encontraron alturas de 3.3 m hasta 4.9 m correspondientes a especies como Spondias purpurea, Crecsentia cujete, Phyllanthus acidus, Acacia collinsii, Guettarda combsii, Citrus paradisi, Bixa Orellana, Citrus sinensis, Citrus limetoides, Citrus aurantifolia, Citrus volkameriano, Muntingia calabura, Citrus aurantium y Citrus reticulata.
Las especies que tuvieron los valores más altos del índice de valor de importancia (IVI) en las parcelas identificadas como SAMA fueron Sabal yapa con 64.25, seguida por Coccothrinax readii con 27.38. En las parcelas de SAM las especies con mayor valor son Citrus sinensis con 60.10 y Cedrela odorata con 27.69. Con respecto a las parcelas agrosilvopastoriles las especies que presentaron los valores más altos fueron Cedrela odorata y Sabal yapa con 34.44 y 29.29 respectivamente. Las especies de mayor valor en la categoría de parcelas agroforestales fueron Sabal yapa y Citrus aurantium con valores de 40.69 y 97.7 respectivamente. En las huertas citrícolas Sabal yapa también presentó valores altos, y en segundo lugar Citrus reticulata con 26.58 (Cuadro 2). Los resultados del índice de valor de importancia forestal (IVF) vuelven a colocar a Sabal yapa como una especie importante en las parcelas de SAMA y agrosilvopastoriles, ya que se encontró como la especie con los valores más altos. En las parcelas correspondientes a SAM y huertas citrícolas las especies más importantes fueron Citrus sinensis y Cocos nucifera.
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Discusión
La flora del municipio de Tzucacab ha sido clasificada por Zamora et al. (2009) quienes registraron 70 especies arbóreas con algún uso, en el trabajo de Röll (2010) se reportan 64 especies arbóreas en vegetación secundaria. Y para esté trabajo se reportan 40 especies arbóreas, en términos numéricos se reportan 30 y 24 especies menos en relación con los trabajos anteriores. No obstante, al ser las unidades de riego un sito de constante manejo e intervención humana se puede pensar que tiene un alto número de especies, las cuales son diferentes con respecto los otros dos trabajos, ya que en la unidad de riego, los frutales son de suma importancia y estos son en su mayoría los que ocupan la lista.
Categorías de uso del suelo. En la unidad de riego se encontraron diferentes usos de suelo, los cuales han sido una respuesta a diversas causas y necesidades de los agricultores. Sin embargo, el abandono de 25 parcelas ha cambiado la estructura en la unidad de riego. La falta de manejo en las parcelas abandonadas ha propiciado la muerte de especies introducidas como Citrus sinensis y Citrus volkameriano (Kantun-Balam et al, 2013) la apertura de claros en las parcelas ha favorecido la regeneración de la vegetación natural, esto también explica el gran número de individuos de Sabal yapa que junto con Coccothrinax readii las cuales fueron las especies con mayor frecuencia en las parcelas de uso de suelo SAMA. Estas especies han sido descritas como ampliamente distribuidas en la península de Yucatán (Caballero et al., 2004).
La dispersión de Sabal yapa ha sido reportada como especie primaria y propia de selvas de la región, por lo que su reproducción natural es apta a las condiciones naturales de la Península de Yucatán (Gold y Caldwell, 1990, Pulido et al, 2007) aunque también se ha reportado en ambientes secundarios como en los SAF's debido a que es tolerada por ser de utilidad como material de construcción (Pérez-García y Sepúlveda-Sánchez, 2011). En ese sentido Jiménez-Osornio et al. (2010) menciona que vegetación secundaría podría ser el punto de partida para la regeneración de las selvas en algún momento, y si las parcelas de la unidad de riego tienen semejanzas con la vegetación secundaria estas podrían ser también promotoras de la regeneración de la selvas.
El análisis de semejanza florística generó cuatro grupos y no todas las parcelas se agruparon de acuerdo a su clasificación como sistema agroforestal. El primer grupo incluyó dos parcelas AGVS el resto fueron SAMA y SAM. Las parcelas AGVS tenían como componente animal al cerdo pelón (Sus scrofadomestica L.) el cual durante el trabajo de campo se les vio atado a los árboles y en diferentes momentos del día fue rotado en la parcela por lo que el productores no desarrollaron infraestructura para la crianza de estos animales, por lo que las parcelas conservan su semejanza con las SAM y SAMA. El segundo grupo mantuvo una similitud florística muy estrecha y principalmente dominada por cítricos, en contraste el tercer grupo fue el más heterogéneo pues se encontraron todos los usos de suelo.
La posible razón es que todas las parcelas han pasado de ser huertas citrícolas a otros SAF's por lo que aún mantienen algunas semejanzas entre sí. En el cuarto grupo resalta una parcela AGVS, su componente animal son las aves por lo que el agricultor tampoco hizo modificaciones severas a la estructura arbórea para la incorporación de los animales como en el caso de quienes tienen ovinos o cultivos anuales quienes sí derribaron árboles para favorecer el desarrollo de otras especies. Esto responde a que la parcela tenga una semejanza mayor a las SAM y se encuentre con poca similitud a las correspondientes de su manejo.
Diversidad de las parcelas de la unidad de riego. Las parcelas agrosilvícolas fueron las que menor número de géneros presentaron ya que requieren de áreas abiertas para el desarrollo de cultivos como Carica papaya y Capsicum annuum por lo que los árboles son empleados como indicadores de colindancias territoriales y no entraron dentro del área muestreada. Los SAM presentaron mayor número de individuos con respecto a las otras ya que el manejo favorece la sobrevivencia de diferentes especies, principalmente cítricos (Rico-Gray y García-Franco, 1992). Los SAM y SAMA presentan el mismo número de especies, pero no siempre son las mismas o en similar proporción, ya que el manejo que recibe cada parcela acentúa una diferencia estructural y de especies (Magdaleno et al., 2005).
En los SAM la especie más frecuente fue Citrus sinensis con 181 individuos, seguida de Cedrela odorata con 47 individuos, lo que refleja una fuerte dominancia de Citrus sinensis sobre estos SAF's afectando así el valor de diversidad, ya que un índice toma su valor máximo cuando el sistema se encuentra en equilibrio o la cantidad de individuos por especie está mejor distribuida (Weitzman, 1992; Magurran, 2004) lo que explicaría el que las parcelas AGVS presenten un valor más alto en el índice de diversidad.
]]> Estructura de las parcelas de la unidad de riego. Los estratos de las parcelas son cuatro y estos se ven influenciados por el manejo y por la disponibilidad de agua y nutrimentos. Los estratos que reciben mayor intervención en podas de formación, fertilización y monitoreo son el tercero y el cuarto, la suma de especies de ambos estratos es de 25. La atura de los árboles encontrados en los doseles inferiores no supera los 6.5 m ya que los productores prefieren mantener los árboles bajos para facilitar la cosecha de los frutos lo cual es recomendado para hacer un mejor uso del suelo y aprovechar el espacio (Gliessman, 2007).Los resultados de los índices de IVF y IVI demuestran que Sabal yapa es la especie más importante y aunque es una especie de bosque primario se adapta muy bien a ambientes perturbados, debido a que ésta palma tiene cubiertas sus partes primarias con una cutícula de cera en la superficie, esta capa la protege contra varios factores ambientales como la sequía daño por UV y defensa contra insectos u hongos (Taiz y Zieger, 1991; García et al, 1995) asegurando su sobrevivencia en ambientes hostiles. Las hojas maduras de esta especie son empleadas por los agricultores para el techado de diferentes tipos de infraestructura, por lo que es tolerada en las parcelas manejadas (Zona, 1990).
Caballero et al. (2004) reportan 16 usos para el Sabal yapa por lo que podría considerarse como una especie forestal no maderable de suma importancia en la estructura de la unidad de riego Tzucacab 1. Otra especie importante en las parcelas es Citrus sinensis pues es favorecida en cuidados por los agricultores los cuales son incentivados por el gobierno para cultivarla. Los incentivos van desde donación de germoplasma, asesoría técnica y subsidio en la adquisición de infraestructura de riego (Tun et al, 2011). Sin los subsidios difícilmente se podría llevar a cabo el cultivo de cítricos pues estas especies son muy susceptibles a sequías prolongadas. Es de resaltar que durante los muestreos se encontraron varios árboles de cítricos muertos en las SAMA.
En general los socios de la unidad de riego han incorporado diversos factores tecnológicos lo que incide en la estructura de las unidades de producción. Pero no basta con incorporarlos, requieren de un seguimiento y acompañamiento técnico permanente y en los diferentes aspectos en que se relacionen como nutrición de cultivos, manejo poscosecha, irrigación y organización. De esa manera se logrará tener SAF's más eficientes en el sostenimiento de la producción y con una amplia capacidad de resiliencia y así hacer un mejor uso de los recursos naturales de Yucatán.
Conclusiones
Las huertas frutícolas se agrupan en cuatro tipos de sistemas agroforestales, los más frecuentes fueron los sistemas agroforestales multipropósito abandonadas y sistemas agroforestales multipropósito activos. En los sistemas agrosilvopastoriles se registró el mayor valor del índice de diversidad de especies. En el análisis de conglomerados no se dio una agrupación de acuerdo a la clasificación de las parcelas, la agrupación se dio con respecto a la frecuencia de las especies presentes en ellas. Las especies que mayor IVI y IVF presentó fueron Sabal yapa y Citrus sinensis.
Agradecimientos
Al CONACYT por la beca otorgada para la realización de los estudios de posgrado, al ICDD por el financiamiento otorgado para las salidas al campo. A los revisores del documento por sus aportes. De igual manera a los socios de la unidad de riego Tzucacab 1 por permitir llevar a cabo el estudio.
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