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Notas de curso: Diseño y Evaluación de Sistemas Agroforestales Dr. Francisco Javier Solorio Sánchez M.Sc. Judith Petit Aldana M. en C. Fernando Casanova Dr. Luis Ramírez y Avilés Mérida Yucatán 2010 Licenciatura en Agroecología

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Notas de curso: Diseño y Evaluación de Sistemas Agroforestales

Dr. Francisco Javier Solorio Sánchez M.Sc. Judith Petit Aldana

M. en C. Fernando Casanova Dr. Luis Ramírez y Avilés

Mérida Yucatán 2010

Licenciatura en Agroecología

Notas de curso: Diseño y Evaluación de Sistemas Agroforestales

Dr. Francisco Javier Solorio Sánchez M.Sc. Judith Petit Aldana

M. en C. Fernando Casanova Dr. Luis Ramírez y Avilés

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE YUCATAN

2010

Licenciatura en Agroecología

CONTENIDO Prólogo ............................................................................................................................. 1 CAPITULO 1 ................................................................................................................... 2 INTRODUCCION Y CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS AGROFORESTALES ............. 2

1.1. Conceptos e importancia medio ambiental de la agroforestería tropical .......................... 2 1.1.1. Definiciones en agroforestería ............................................................................. 2 1.1.2. Antecedentes ..................................................................................................... 4 1.1.3. Características fundamentales de los Sistemas Agroforestales ............................... 10 1.1.4. La Agroforestería como alternativa sustentable ................................................... 13

1.2. Clasificación de los SAF ......................................................................................... 15 1.2.1. Sistemas Agroforestales secuenciales ................................................................. 20 1.2.2. Sistemas Agroforestales simultáneos .................................................................. 22

CAPITULO 2 ................................................................................................................. 30 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS AGROFORESTALES ...................... 30

2.1. Principales ventajas y limitantes de los Sistemas Agroforestales en los trópicos ........... 30 2.1.2. Productividad animal ........................................................................................ 34 2.1.3. Servicios ambientales ....................................................................................... 35

2.2. Manejo de interacciones ecológicas en los Sistemas Agroforestales ............................. 39 2.2.1. Interacciones entre especies .............................................................................. 40 2.2.2. Interacciones planta-animal-suelo ...................................................................... 40

CAPITULO 3 ................................................................................................................. 42 ÁRBOLES Y ARBUSTOS EN SISTEMAS AGROFORESTALES PARA LA PRODUCCIÓN ANIMAL ........................................................................................................................ 42

3.1. Importancia de los árboles y arbustos en la producción animal .................................... 42 3.2. Importancia ecológica-ambiental ............................................................................. 43 3.3. Importancia nutricia................................................................................................ 43 3.4. Principales especies arbóreas y arbustivas para la alimentación animal ........................ 44

3.4.1. Ventajas y limitantes del uso de árboles en la producción animal en los trópicos ..... 47 3.5. Perspectivas futuras del uso de los árboles en la nutrición animal ................................ 49 3.6. Estrategias para el aprovechamiento de los árboles y arbustos ..................................... 49

3.6.1. Manejo agronómico ......................................................................................... 49 3.6.2. Integración de follaje de árboles a la dieta de los animales .................................... 50 3.6.3. Mezclas de árboles forrajeros y elaboración de silos ............................................ 50

CAPITULO 4 ................................................................................................................. 52 DISEÑO Y EVALUACIÓN DE SISTEMAS AGROFORESTALES TROPICALES .............. 52

4.1. Diseño, evaluación y manejo de sistemas agroforestales ............................................. 52 4.1.1. Metodología del Diagnóstico y Diseño (D&D) .................................................... 52 4.1.2. Aspectos Claves de D&D.................................................................................. 54 4.1.3. Escalas variables de procedimientos D&D .......................................................... 55

4.1.4. Comparación D&D con metodologías similares .................................................. 56 4.2. Procedimiento de la metodología D&D .................................................................... 60

4.2.1. Fase de prediagnóstico ...................................................................................... 60 4.2.2. Fase de diagnostico .......................................................................................... 60 4.2.3. Fase de diseño de tecnología ............................................................................. 61 4.2.4. Fase de evaluación y rediseño ........................................................................... 61 4.2.5. Fase de planeación ........................................................................................... 62 4.2.6. Fase de implementación .................................................................................... 63

4.3. Experimentos para el diseño de sistemas agroforestales .............................................. 63 4.3.1. Investigación Agroforestal: diferentes perspectivas .............................................. 63 4.3.2. Diseños Experimentales .................................................................................... 64 4.3.3. Experimentos de Campo en Agroforestería ......................................................... 65 4.3.4. Importancia de la Investigación Agroforestal en Granjas ...................................... 67 4.3.5. Consideraciones económicas para el diseño de sistemas agroforestales .................. 67 4.3.6. Evaluación de Sistemas Agroforestales............................................................... 69

Referencias ..................................................................................................................... 73

FIGURAS

Figura 1. Sistema agroforestal (agrosilvopastoril), integración de mango, leucaena, bovinos

4

Figura 2. Áreas fuertemente deforestadas para la producción de pastizales. 10 Figura 3. Ejemplificación de algunas arreglos agroforestales con cultivos y árboles multipropósito

13

Figura 4. Sistema agroforestales, asociación Maíz-Gliricidia 15 Figura 5. Árboles maderables asociados con la producción agrícola y con la producción animal

16

Figura 6. Clasificación de los sistemas agroforestales basados en la naturaleza de los componentes

17

Figura 7. Ejemplos de diferentes sistemas agroforestales de los trópicos. 19 Figura 8. Arreglo de los componentes en los sistemas agroforestales 20 Figura 9a. sistema agroforestal de Papaya y caña de azúcar en Costa Rica 21 Figura 9b. Sistema agroforestal de cacao y Gliciridia en Tabasco, México 21 Figura 10. Sistema silvopastoril, plantación de Leucaena asociada con Eucalipto. 23 Figura 11. Sistemas agroforestales simultaneos, combinacion de arboles con pasturas, con animales y con cultivos

24

Figura 12. Ejemplo de un huerto casero tradicional incorporando cultivos, animales y maderables

25

Figura 13. Cercas vivas de Erythrina y Gliricidia asociadas con pasturas para la producción animal

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Figura 14. Bancos forrajeros proteicos a base de L. leuccoephala en un sistema silvopastoril

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Figura 15. Sistema silvopastoril a base de L. leucocephala y pasto guinea (Panicum maximum)

29

Figura 16. Sistemas agroforestales, plantaciones frutales y maderables asociados a pasturas 30 Figura 17. Principio de respuesta y efecto. 41 Figura 18, bovino en sistemas silvopastoril con incorporación de nutrimentos al suelo por medio de las excretas

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Figura 19. Diagrama de flujo de las actividades iterativas y de retroalimentación en un D&D

60

Figura 20. Cadena Investigación Extensión de la Investigación en Granjas. 67

CUADROS

Cuadro 1. Principales propuestas en la clasificación de sistemas agroforestales 17 Cuadro 2. Composición de especies de árboles dispersos en potrero 36 Cuadro 3. Patrón nacional de uso de suelo y sus reservorios de carbono. 38 Cuadro 4. Comparación de C02 almacenado bajo dos opciones de manejo. 38 Cuadro 5. Procedimiento Básico de la Metodología de Diagnóstico y Diseño (D&D). 58 Cuadro 6. Necesidades y fuentes de información para el diagnóstico y diseño agroforestal. 59

Notas de Curso: Diseño y Evaluación de Sistemas Agroforestales

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Prólogo El crecimiento de la población demanda de forma inmediata y permanente la producción de alimentos para satisfacer las necesidades humanas. Reportes recientes de la FAO (2009) indican que el número de personas sin alimentos suficientes rebasa los 1000 millones. Por otro lado, existe una preocupación alarmante por la degradación de recursos naturales. La degradación de los suelos afecta por lo menos a dos mil millones de hectáreas en todo el mundo y alrededor de dos tercios de las tierras agrícolas del mundo. Más de 11,000 especies se consideran amenazadas y más de 800 especies se han extinguido debido a la pérdida de su hábitat. Otras 5,000 especies se hallan potencialmente amenazadas. Actualmente, están ocurriendo fenómenos naturales como el cambio climático que contribuyen a problematizar la producción de alimentos y a la pérdida de la biodiversidad biológica. El siguiente documento fue elaborado con el fin de responder a la necesidad de contar con material sobre sistemas agroforestales que sirvan de apoyo a estudiantes de nivel licenciatura o posgrado. Así como para ser utilizado como material de capacitación o enseñanza, de la misma forma que permite contribuir a enriquecer el conocimiento de las personas involucradas en el campo agroforestal. En este sentido, se espera que el documento sea una herramienta importante para el mejor entendimiento de los diferentes aspectos y componentes bióticos y abióticos de los sistemas agroforestales de las regiones tropicales y que en su conjunto contribuyan a una mayor adopción o difusión de cómo estrategias de producción sostenible. Mérida, Yucatán, Enero 2010

Francisco Javier Solorio Sánchez

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CAPITULO 1 INTRODUCCION Y CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS AGROFORESTALES

1.1. Conceptos e importancia medio ambiental de la agroforestería tropical 1.1.1. Definiciones en agroforestería Se han hecho innumerables esfuerzos para definir el arte y ciencia de la Agroforestería, los primeros intentos comenzaron en la década de los 70, a finales de esta década y a principios de los 80, se presentaron numerosas definiciones, las cuales eran muy extensas y contenían más bien cualidades o propiedades, que elementos de definición. Las primeras definiciones de Agroforestería, fueron dadas en los años setentas definiendo la “Agroforestería como un sistema sostenible de manejo de tierras que aumenta la producción, combinando simultáneamente o secuencialmente cultivos agrícolas (frutales u hortalizas), plantas forestales y/o animales, y aplicando prácticas de manejo que sean compatibles con los patrones culturales de la población local”. (Bene et al 1977) Mientras Combe y Budowski (1979) señalan lo siguiente: “Agroforestería es el conjunto de técnicas de manejo de tierras, que implican la combinación de árboles forestales, ya sea con ganadería o con cultivos y la combinación puede ser escalonada en el tiempo o en el espacio, con el objeto de optimizar la producción por unidad de superficie, respetando el principio de rendimiento sostenido”. Para 1982, el Centro Internacional de Investigación en Agroforestería (ICRAF) la definió como sigue: “Agroforestería es un sistema de uso de la tierra en el que se combinan deliberadamente, de manera consecutiva y simultánea, en la misma unidad de aprovechamiento de tierra, especies arbóreas perennes con cultivos agrícolas anuales y o animales, a fin de obtener una mayor producción”. Posteriormente Nair (1985) definió a los sistemas agroforestales en los siguientes términos: “Agroforestería es el nombre colectivo que se da a sistemas de uso de la tierra en los que leñosas perennes (árboles, arbustos, etc.) crecen en asociación con plantas herbáceas (cultivos, pastos) y/o animales en un arreglo espacial, en rotación o ambos, y en los cuales hay interacciones, tanto ecológicas como económicas, entre el componente arbóreo y no arbóreo del sistema”. Por otra parte Young (1989) tiene un concepto bastante explicativo que comprende los elementos en las definiciones antes mencionadas: “La Agroforestería representa un enfoque en el uso integral de la tierra, que involucra una mezcla o retención deliberada de árboles y otras leñosas perennes en el campo de la producción agropecuaria, que la misma se beneficie de las interacciones ecológicas y económicas resultantes”. Por último, Budowski (1993) aporta la siguiente definición de Agroforestería, que integra casi todos los elementos que hasta el momento han indicado los diferentes autores aquí citados: “Agroforestería es el conjunto de técnicas de manejo de tierras que implica la combinación de árboles con cultivos o con animales, o la combinación de los tres. Tal combinación puede ser

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simultánea o secuencial, manteniendo el principio de rendimiento sustentable. En esta combinación debe haber una interacción significativa”. Cualquiera de las definiciones anteriores es válida e igualmente importante, en todas se menciona la importancia de la integración del componente vegetal (árboles, cultivos) el componente animal y su relación con el suelo y el medio ambiente (figura 1).

Figura 1. Sistema agroforestal (agrosilvopastoril), integración de mango, leucaena, bovinos

En resumen, de estas definiciones y conceptos se pueden extraer las siguientes conclusiones:

• Los sistemas agroforestales son un conjunto de técnicas de manejo de la tierra, o un sistema de uso de la tierra

• En los sistemas agroforestales existe una combinación, ya sea simultánea o secuencial, en el tiempo o en el espacio de los diferentes componentes (árbol, cultivo, animal).

• El objetivo principal de los sistemas agroforestales es la optimización de la producción, manteniendo el principio de rendimiento sostenido

• Para que los sistemas agroforestales sean sostenibles debe existir una conjugación de los aspectos ecológicos, y sociales con los económicos.

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1.1.2. Antecedentes El cultivo de los árboles y plantas agrícolas en íntima combinación, es una antigua práctica que los agricultores han utilizado a través de la historia de la humanidad. King (1987) hace un recuento de la Agroforestería y específicamente menciona que en Europa, antes de la Edad Media, fue una costumbre general limpiar aéreas degradadas, quemar y posteriormente cultivar plantas alimenticias, esto se hacía en diferentes épocas en el área limpiada, y se sembraban y plantaban árboles, antes, durante y después de los cultivos agrícolas. En América Tropical, diversas sociedades o comunidades han simulado las condiciones del bosque para obtener efectos beneficiosos de los ecosistemas forestales. Por ejemplo, en América Central, la roza, tumba y quema ha sido una práctica tradicional por mucho tiempo. En este caso los productores plantan una gran diversidad de especies sobre parcelas no mayores de 1/10 de hectárea (1000 m 2). Un campesino podría plantar cocos, papaya, un estrato medio de bananas y cítricos, un estrato arbustivo de café, cacao y especies anuales de diferentes tamaños, tal como maíz y finalmente un cultivo de cobertura (frijol). Esta íntima mezcla de plantas, cada una con una estructura diferente, imita la estructura de un bosque mixto tropical. En otros lugares del trópico asiático, han practicado un sistema complejo y a veces un tipo sofisticado de agricultura migratoria. Se aclara el bosque para uso agrícola, y se dejan deliberadamente árboles de importancia ecológica, social y económica, los cuales al final de la estación de cosecha, proveen, una cobertura parcial con el nuevo follaje, con la finalidad de prevenir la exposición excesiva del suelo al sol. En este sistema agrícola, los árboles forman parte indispensable, ya que se establecerán y preservaron el bosque original para proveer alimento, medicinas, maderas para la construcción y cosméticos. En África, la situación es un poco diferente, por ejemplo; al Sur de Nigeria, el ñame (Oxalis tuberosa), el maíz, la calabaza y los frijoles crecen bien bajo árboles dispersos Nair, (1993). Los Yoruba del Oeste de Nigeria, han practicado un sistema intensivo de mezcla de herbáceas, arbustos y árboles, esta tribu piensa que este sistema es un medio de conservar la energía humana, haciendo uso completo del limitado espacio ganado a los bosques, también expresan que este sistema, ayuda a mantener la fertilidad del suelo y a prevenir la erosión y la lixiviación de nutrientes. En todos los ejemplos anteriores, los árboles fueron una parte integral de estos sistemas agrícolas, ya que fueron deliberadamente mantenidos en los sistemas de producción para apoyar la agricultura. Sin embargo, el objetivo principal de estas prácticas no fue la producción de árboles, sino la producción de alimentos. En 1806 en una Base Militar del Imperio Británico, situada en Birmania, se establecieron plantaciones de Teca (Tectona grandis. L.), utilizando un método llamado Taungya. La filosofía del método Taungya fue establecer plantaciones forestales en donde no era posible emplear la tierra para uso agrícola. En pago de esta labor, a los campesinos se les permita, cultivar la tierra entre las líneas de plantación para producir cultivos alimenticios.

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Como resultado de las preocupaciones de los forestales por los bosques y sus condiciones, uno de los principales objetivos de la investigación en este sistema fue asegurarse que:

• Las especies forestales no fueran dañadas. • El crecimiento de las especies forestales no fuera inhibida por la competencia con los

cultivos agrícolas. • El tiempo óptimo y la secuencia de plantación tanto de los árboles y los cultivos

agrícolas, determinara, en el orden de asegurar la sobrevivencia y el rápido crecimiento de los árboles:

• Se identificaron las especies forestales que fueron capaces de resistir la competencia con las especies agrícolas.

• Se determinó el espaciamiento óptimo de plantación para el posterior crecimiento de los cultivos y de los árboles.

Todas las actividades realizadas en el pasado contribuyeron, a la aceptación general de la agroforestería como un sistema de manejo de la tierra, el cual es aplicable a cualquier sistema de producción agropecuaria.

• La redefinición de políticas de desarrollo por el Banco Mundial. • La re-reexaminación de políticas forestales por la FAO. • Un despertar del interés científico: en los sistemas agrícolas y en los sistemas mixtos. • El deterioro de la situación alimentaria en muchos países en vías de desarrollo. • La acelerada deforestación y degradación ecológica de los ecosistemas tropicales. • La crisis energética y su consecuencia en la elevación del precio y carestía de los

fertilizantes. • El establecimiento de un proyecto de investigación en bosques tropicales formulado

por el Centro Internacional de Investigación del Desarrollo (IDCR) de Canadá. 1.1.2.1. Desarrollo de los sistemas agroforestales Al comienzo de los años 70, se expresaron dudas acerca de la relevancia de los enfoques y políticas de desarrollo económico. En particular había que considerar las necesidades básicas de los países más pobres, especialmente la pobreza rural y cómo esas políticas estaban dirigidas. En ese tiempo, el Presidente del Banco Mundial expresó: “De los 2 billones de personas que viven en los países en desarrollo, cerca de 2/3 o más, aproximadamente 1,3 billones, son miembros de familias campesinas y de estos, 900 millones tienen ingresos anuales promedio por debajo de 100 dólares, para cientos de millones de campesinos, por lo que su nivel de vida no está satisfecho. El hambre y la malnutrición amenazan sus familias y amordaza su futuro. Enfermedades y muerte son frecuentes en sus pueblos y a menudo también se mantienen en forma permanente. El milagro de la Revolución Verde puede haber llegado, pero la mayor parte de los campesinos pobres no han sido capaces de participar en él. Ellos no tienen la posibilidad de pagar por el riego, los pesticidas, los fertilizantes y quizás por la misma tierra, sobre la cual su potestad puede ser vulnerable y su tenencia incierta” Al contrario de esta escena que pertenece a la población pobre rural, el Banco Mundial, consideró activamente la posibilidad de apoyar los programas forestales nacionales. Como resultado, se

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formula en 1978 un documento sobre Política del Sector Forestal, el cual ha sido utilizado como la base para muchas de las inversiones del subsector forestal en los años 80´s. Conjuntamente, se implementó un programa de Silvicultura Social que no solo encierra muchos elementos de agroforestería, si no que hace énfasis en la asistencia a los pequeños agricultores y campesinos en apoyarlos para aumentar la producción de alimentos y la conservación ambiental, así como su ayuda a los servicios tradicionales de producción forestal. Al mismo tiempo que se hacía lo anteriormente mencionado, en 1974, el Director General Asistente responsable de Bosques de FAO, hizo serios planteamientos y enunciaciones sobre los proyectos forestales los cuales estaban ayudando a implementar en los países subdesarrollados; así como también sobre las políticas que habían aconsejado seguir a los países del Tercer Mundo. Posteriormente se evaluó el programa que llegó a ser claro y se reconoció, que aunque tuvo un notable éxito, también tuvo fallas. La principal razón de preocupación de los servicios forestales en estos países, ha sido ayudar a promover el mal llamado desarrollo de bosques e industria forestal, pero el papel más importante que la forestería podrá jugar en apoyo a la agricultura ha sido completamente ignorado. La FAO, redirigió su enfoque y asistencia hacia la pobreza rural, en sus nuevas políticas consideran que mientras no se abandonen las áreas tradicionales de desarrollo forestal, se enfatizará en la importancia de la forestería para el desarrollo rural (FAO, 1976). También esta organización puntualizó sobre los beneficios que podrían obtenerse para los campesinos y la naciones, si se ponía atención sobre los efectos benéficos de árboles y bosques sobre la producción de alimentos, producción agrícola y producción forestal dentro de un sistema de finca y a la vez permitir que la falsa dicotomía entre agricultura y forestería, se diluya (Nair, 1993). A estas dos líneas de reforma de políticas forestales, que consideran independientemente una agencia internacional y la otra una agencia especializada de las Naciones Unidas, fueron agregados esfuerzos simultáneos de un gran número de expertos e instituciones de investigación y desarrollo tropical del mundo. Se enfrentaron los problemas de deforestación y degradación ambiental, se intensificó la búsqueda de enfoques apropiados de uso de la tierra, que pudieran ser socialmente aceptables, asegurando la sostenibilidad de la producción base y conociendo las necesidades para la producción de productos múltiples. Se realizaron esfuerzos para diseñar programas los cuales permitirían beneficios directos del bosque a las comunidades locales por la vía concreta de los nuevos conceptos forestales, tales como: la Silvicultura social, que fue implementada en mucho países. También se hicieron algunos desarrollos en el área durante los años 60 y 70, bajo los auspicios del CGIAR (Grupo Consultivo en Investigación Agrícola Internacional) y de algunos Grupos Internacionales de Investigación Agrícola (IARG´s). Estos Centros se establecieron en diferentes partes del mundo para hacer investigación con el objetivo de valorar la productividad de los principales cultivos agrícolas o animales en regiones tropicales. El desarrollo de variedades de cereales de alto rendimiento y las tecnologías relacionadas a través de esfuerzos en parte de algunos de estos Centros aunado a los programas nacionales, concretaron el camino para la Revolución Verde (Borlang y Dowswell, 1988). Sin embargo, pronto se reveló que muchas de estas tecnologías de Revolución Verde tenían una alta demanda sobre el uso de fertilizantes y

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otros insumos costosos que no estaban al alcance de un gran número de agricultores pobres de los países en vías de desarrollo. La mayoría de los programas de IARC´s y de las naciones, fueron enfocados sobre cultivos individuales, haciendo énfasis en arroz, trigo, maíz y papa, y en la producción de tecnologías para monocultivo y sistemas de producción con un solo cultivo. Mientras esto ocurría, los productores pobres continuaban cultivando en parcelas mixtas. En tales circunstancias la tecnología, para cultivos individuales podrá tener poca aplicación en estos sistemas agrícolas. Esta realidad fue reconocida ampliamente en las nuevas políticas y como consecuencia de esto hubo un renovado y gran interés en los conceptos de cultivos mixtos y sistemas de producción integrados, que pueden tener ventajas sobre los monocultivos. Resultados preliminares de investigaciones en diferentes partes del mundo han indicado que, en los sistemas de cultivos mixtos se hace un uso efectivo de los recursos naturales, tal como de la energía solar del suelo y del agua. También revelaron las investigaciones que estos sistemas podrían tener efectos benéficos sobre problemas de plagas y enfermedades y que había ventajas en el crecimiento en mezcla de plantas leguminosas y no leguminosas, y como resultado de todo esto se podría obtener altos rendimientos por unidad de área, aún cuando los sistemas de multicultivo sean comparados con sistemas de monocultivo (Papendick et al., 1976). Sin embargo, llegó a ser obvio que, una gran cantidad de experimentación fue hecha en el campo general de los cultivos mixtos, y había muchas divergencias en el conocimiento. En particular se sintió que habría una necesidad de profundizar la investigación con el enfoque de cultivos intercalados (mixtos) y se sugirió que se necesitaban grandes esfuerzos con respecto al estudio de la filosofía, agronomía, rendimientos, fijación biológica de nitrógeno, y protección de los cultivos. Conjuntamente el Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA) y el Centro Internacional de Investigación Agrícola en Ibadan, Nigeria, ampliaron sus trabajos para incluir la integración de árboles y arbustos con la producción agrícola (Kany, 1981). Otras organizaciones de investigación habían iniciado trabajos sobre este tópico, por ejemplo la integración de animales en plantaciones de árboles, tales como plantaciones de caucho (Ficus elástica) y de coco (Nair, 1983). Sobre la base del éxito de estos estudios científicos, se planteó la factibilidad de cultivos intercalados en plantaciones de otras especies de árboles y el estudio del papel de los árboles y arbustos sobre el mantenimiento de la productividad y el control de la erosión de los suelos. Los productores, también comenzaron a reconocer la importancia del forraje de los árboles y arbustos nativos en sistemas de producción ganadera. Al mismo tiempo los problemas ambientales, así como los cambios y desarrollos fueron tomados en cuenta en los escenarios tropicales de deforestación y agricultura del resto de la tierra. Deforestación en los trópicos La deforestación en el mundo tropical, que ha tenido un status de problemática en la agenda de casi todas las discusiones ambientales en todos los niveles. Los bosques naturales se están convirtiendo rápidamente en tierras de explotación agrícola y otros tipos de explotación. Los

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datos de deforestación varían, por ejemplo el Banco Mundial definen deforestación como el disturbio, la conversión, o la destrucción de tierras forestales, esta institución ha colectado datos estadísticos sobre la extensión y progresión de la deforestación en los trópicos durante las dos décadas pasadas, y estima que las tasas de deforestación están en el orden de 12 millones ha/año (World Bank, 1991). La tasa de deforestación mundial durante el decenio de los 90 se estimó en 14,600 millones de hectáreas por año, lo que representa una pérdida neta de 4 por ciento de los bosques del mundo durante la última década, principalmente en los países en desarrollo. Por otra parte la FAO, basándose en evaluaciones, reporta que la actual tasa de deforestación durante la década de los 80-90 fue más del 50%, lo que representa aproximadamente unos 17.1 millones de hectáreas anuales (Matlhews and Tusntall, 1991). Un estudio realizado por World Resources Institute (Instituto Mundial de Recursos) demostró que una de las principales razones de estas diferencias es que muchas de las premisas sobre los cuales se estima la deforestación tropical se han hecho sobre cálculos falsos y se ha hecho muy poco esfuerzo para actualizar la información sistemáticamente (WRI, 1990). A pesar de estas diferencias en estimaciones, no hay divergencias de opinión sobre las consecuencias de la deforestación; es amplio el acuerdo que la deforestación causa un deterioro en la capacidad productiva de los suelos, acelera los procesos de erosión, sedimentación de los cauces y reservorios, destrucción de los hábitats, de vida silvestre y pérdida de la diversidad genética (World Bank, 1991). También se está de acuerdo que las principales causantes de esta deforestación son la población, los esquemas de colonización de tierras, talas de bosques para agricultura a gran escala, empresas forestales y producción animal y en particular la agricultura migratoria. Para 1982, FAO estimó que la agricultura migratoria fue responsable de casi el 70% de la deforestación en África Tropical, y que los bosques en barbechos resultantes de la agricultura migratoria han ocupado un área equivalente del 26.5 % de los bosques en África, 16% en América Latina y 22.7% en Asia Tropical (FAO, 1982). Con estas evidencias y cifras de la deforestación, algunos estudios se han hecho para reducir este problema y se sugieren alternativas y estrategias de manejo de tierras. Aunque el problema desdichadamente no ha sido contenido, algunas estrategias se han puesto en práctica por un gran número de investigadores de diferentes disciplinas. Por ejemplo, los ecologistas están convencidos de la influencia positiva de los bosques y los árboles sobre la estabilidad de los ecosistemas, hacen un llamado, a tomar medidas para proteger los bosques remanentes introduciendo mas especies leñosas dentro del sistema de manejo de uso de la tierra, y cambiando las actitudes de los productores. En México la deforestación ha sido un proceso continuo que data de los años 20´s cuando empezaron a desarrollarse los programas de apoyo al campo, mismo que ha dado lugar a que México se sitúe entre los países que más deforestan en todo el mundo (CCMSS, 2008). Entre las principales causas se menciona a las actividades agropecuarias (82%) y el 18% restante se debe a otros factores como incendios, desastres naturales y tala clandestina (figura 2).

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Figura 2. Áreas fuertemente deforestadas para la producción de pastizales

Sin embargo, también los propios productores por si solos han tratado de buscar alternativas a la deforestación. Estudios llevados a cabo por antropólogos, y científicos del área social sobre las actitudes de los campesinos en mejorar los sistemas de uso de la tierra, muestran la importancia de los sistemas mixtos en cultivos tradicionales y enfatizan la necesidad de realizar estas prácticas cuando se realiza en nuevos enfoque de desarrollo. Es importante destacar que los sistemas agrícolas tradicionales son en esencia biodiversos. Por ejemplo, históricamente, los factores ecológicos de la región donde la cultura maya se desarrolló han favorecido una agricultura tradicional cuyo eje ha sido el manejo de múltiples recursos fitogenéticos. Es evidente que este tipo de manejo agrícola de los mayas actuales es reflejo de las prácticas utilizadas por sus ancestros (Gómez-Pompa, 1991). Las estrategias agrícolas, hortícolas y forestales de la cultura maya estaban basadas en el policultivo y en el aprovechamiento del espacio vertical y horizontal estratificado, como se presentan en la naturaleza en los trópicos (Barrera et al., 1977). De hecho, la silvicultura maya consistía en un conjunto de técnicas integradas a la agricultura, tendientes a cultivar, proteger y seleccionar especies. Las selvas que actualmente consideramos como “vírgenes” fueron en realidad manejadas por los mayas (Gómez-Pompa, 1991). En los sistemas tradicionales, el cultivo de diferentes especies de plantas con diversas características ha sido una estrategia de seguridad ante los cambios frecuentes climáticos, como la precipitación pluvial, pues si unas especies no se logran por la sequía, el exceso o la escasez, otras podrán llegar a sus etapas productivas. En virtud de lo anterior, los sistemas agroforestales también considera prioritario recuperar prácticas tradicionales que fomenten la biodiversidad, y rescatar y conservar las variedades tradicionales de cultivos con la participación directa de los productores, en lo que podría denominarse una conservación in situ de los recursos genéticos. Muchos de estos estudios y esfuerzos, aunque no coordinados, proveen un conocimiento importante acerca de las ventajas de sistemas de producción combinados que consideran cultivos, árboles y animales. Pero quizá la iniciativa más significante que contribuyó al desarrollo de la

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agroforestería viene del Centro Internacional de Investigaciones y Desarrollo (IDCR) de Canadá que realizo estudios sobre:

• Identificación de vacíos en el entrenamiento e investigación forestal a nivel mundial. • Evaluación de la interdependencia forestal y agrícola, en los países tropicales y

propuestas de líneas de investigación para la optimización del uso de la tierra. • Formulación de programas de Investigación Forestal, los cuales prometan resultados

rentables de considerable impacto social y económico en los países en desarrollo. • Preparación de un plan de acción para obtener apoyo económico internacional.

Aunque muchos investigadores e instituciones han hecho contribuciones valiosas para comprender y desarrollar el concepto de Agroforestería, desde la década del 70, el ICRAF ha jugado el papel de líder en colectar información, conducir investigación, diseminar resultados de investigación, pionero de nuevos enfoques y sistemas, y en general, a través de comprobaciones con experimentos que conducen a reducir las dudas que aún tienen algunos escépticos. Actualmente la Agroforestería se enseña como parte de cursos de silvicultura y agricultura en muchas universidades de países industrializados y en vías de desarrollo. Hoy la Agroforestería en vez de ser la principal asistencia de la ciencia forestal, es más utilizada como un sistema agrícola para el mejoramiento y la conservación del suelo incluyendo la conservación de la biodiversidad. En realidad la agroforestería rápidamente ha llegado a ser reconocida como un sistema de uso de la tierra el cual es capaz de producir madera y alimento, mientras que al mismo tiempo conserva y rehabilita los ecosistemas. 1.1.3. Características fundamentales de los Sistemas Agroforestales Los sistemas agroforestales son sistemas en el cual el suelo es manejado para el beneficio de los productores, del ambiente y del bienestar social a largo plazo (figura 3). Desde el punto de vista de los productores siempre están pendientes de cómo mantener o mejorar la fertilidad del suelo. Sin embargo, para que un sistema agroforestal sea exitoso a largo plazo debe de cumplir ciertos requisitos, los cuales se mencionan a continuación: Incorporar especies arbóreas considerando siempre la posibilidad de incluir especies arbóreas leguminosas, ya que se pueden tener ventajas adicionales como la fijación de nitrógeno atmosférico al sistema. Adicionalmente los árboles proporcionan: Frutas, forraje, madera, leña, protección, microclima, resinas, medicina, insecticidas, nutrimentos, protección del suelo entre otros servicios. Sin embargo, para hacer un uso eficiente de las especies se requiere conocer sus cualidades y propiedades, entre otras, es importante conocer: su adaptación a condiciones regionales (suelo, clima, manejo), tamaño y habito de crecimiento incluyendo el sistema radicular ya que en gran parte el sistema radicular determina los tipos de asociaciones o combinaciones de los árboles con otros cultivos.

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Los árboles generalmente se pueden incorporar como:

• Árboles en huertos caseros, cerca de las viviendas, jardines o lugares públicos • Dispersos en praderas o áreas de pastoreo • Asociados con cultivos agrícolas • Cercos de protección o linderos • Cortinas rompevientos • Productores de madera y leña

Junto con los árboles se pueden incorporar otras especies, como plantas medicinales, u animales. La selección de los animales es un factor importante ya que dependiendo de ellos se generan otros beneficios adicionales como la ganancias económicas, alimento, subproductos para composta.

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Leucaena en callejones con Maíz

Árboles para sombra, leña y madera

Leucaena para forraje y fijación de nitrógeno

Gliricidia como cerco vivo en potreros

B. alicastrum asociado con maíz

B. alicastrum asociado con Aloe vera

Figura 3. Ejemplificación de algunas arreglos agroforestales con cultivos y árboles

multipropósito

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1.1.4. La Agroforestería como alternativa sustentable En la actualidad los sistemas de producción agropecuarios necesariamente tienen que cubrir varios aspectos relacionados con la rentabilidad, sociales y ambientales. Existe una crisis mundial que afecta principalmente a los pobres y sin embargo la población que vive en condiciones precarias sigue en continuo crecimiento. Por ejemplo, la población mundial alcanzó la cifra de 6 mil millones en el año 2000, un incremento significativo si se le compara con la cifra de 2,500 millones en 1950 y 4,400 millones en 1980. Se espera que la cifra aumente a 8 mil millones en el 2025 y a 9 mil millones en el 2050 (Naciones Unidas 2001). La cumbre mundial sobre desarrollo sostenible (2001) reportó que solamente el 15 por ciento de la población mundial, en los países de ingresos altos, representa el 56 por ciento del consumo total mundial, mientras que el 40 por ciento más pobre, en los países de bajos ingresos, representa únicamente el 11 por ciento del consumo. Mientras la mayoría de las personas consumen más hoy, los egresos por consumo de un hogar africano promedio son 20 por ciento menores que hace 25 años. Si no cambiamos los modelos de producción existentes a modelos que contribuyan a reducir la brecha existente entre la población pobre y rica, será difícil la producción de alimentos en los años siguientes (figura 4). En este sentido, los sistemas agroforestales se caracterizan por presentar una gran cantidad de beneficios todos ellos en su conjunto caracterizan a los sistemas agroforestales como una alternativa sustentable. Los beneficios de los sistemas agroforestales se deben distribuir equitativamente entre los usuarios lo que asegura la sustentabilidad. Esta tarea requiere identificar, cuantificar los valores económicos, ambientales y sociales, una vez identificados ubicarlos apropiadamente de una manera eficiente. Beneficios económicos Los beneficios económicos de los sistemas agroforestales se valúan en términos monetarios, principalmente cuando los productos se venden en los mercados. Esta evaluación y análisis económico se realiza comúnmente cuando se obtienen productos alimenticios (de origen vegetal o animal). Incrementar la producción de alimentos se refleja en ganancias económicas adiciónales. Existen otras ganancias que son difíciles de cuantificar económicamente, por ejemplo cuando se tienen ciertas mejoras en la fertilidad del suelo, no existe una forma práctica de cuantificar dichas ganancias de forma directa y traducirlas en ganancias económicas. Sin embargo, si se pueden evaluar como la mejora de los sistemas de producción y la generación de servicios ambientales.

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Figura 4. Sistema agroforestales, asociación Maíz-Gliricidia

Beneficios sociales y ambientales Los valores por los servicios ambiéntales obtenidos de los sistemas agroforestales, tales como: mejorar la biodiversidad, reducir la erosión y contaminación de suelos, capturar carbono, mejorar el ciclo y calidad del agua, son todos ellos servicios y beneficios ambientales característicos de sistemas sustentables. Incremento en los nutrimentos del suelo por medio de la incorporación y descomposición de la hojarasca. Adicionalmente los árboles proporcionan hábitat para macrofauna y la vida silvestre lo que incrementa los beneficios económicos. Un componente importante de los sistemas agroforestales son las especies leñosas, estas especies generalmente se mantienen por periodos prolongados de vida lo cual los hace potencialmente aptos para capturar y almacenar grandes cantidades de carbono. La cantidad de carbón capturado en la biomasa es significativamente alta, lo cual podría ser un valioso recurso para contrarrestar los efectos del cambio climático. Sin embargo, dentro de todas las categorías de los sistemas agroforestales, existen algunas con mayor potencial que otras. Por ejemplo, las cortinas rompevientos y los árboles en linderos o árboles en terrazas para el control de erosión en laderas presentan mayor potencial. La figura 5 presenta dos ejemplos de integración de los árboles para generar beneficios económicos y ambientales. La figura 5a es un sistema agro-silvícola, asociación de piña con árboles maderables y el 5b es un sistema silvopastoril asociación de pasto estrella con árboles, en ambos casos, los árboles son una fuente importante de captura y almacenamiento de carbono. Mientras que el valor de los sistemas agroforestales frecuentemente son considerados solamente como un incremento en los niveles de producción, también existen otros beneficios tales como prevenir las reducciones de producción a través del tiempo, es decir mantienen niveles productivos por tiempos más prolongados, considerada una característica de los sistemas sustentables, por tanto los sistemas agroforestales reducen los riesgos de producción e incrementa la sustentabilidad de los sistemas agrícolas pequeños y medianos.

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Figura 5. Árboles maderables asociados con la producción agrícola y con la producción animal

1.2. Clasificación de los SAF En la actualidad existe una gran diversidad de clasificación de los sistemas agroforestales. Sin embargo, en todas las diferentes clasificaciones existen similitudes, y los diferentes autores coinciden en lo siguiente:

• Existen vías lógicas de agrupamiento de los principales factores sobre los cuales dependería la producción del sistema.

• Demuestran cómo el sistema es manejado, puntualizando las posibilidades de intervenciones de manejo, para mejorar la eficiencia del sistema.

• Ofrecen facilidad en la reagrupación de la información. • Se caracterizan por ser fácilmente comprensible y manejable (Práctico)

Con la finalidad de evaluar la efectividad de un sistema agroforestal y preparar la estrategia de implementación Nair, (1985), formula un sistema de clasificación que reúne las condiciones mencionadas anteriormente, agrupa y categoriza los sistemas agroforestales de acuerdo a los siguientes criterios:

• Bases estructurales.- referido al arreglo de los componentes del sistema, esto incluye las mezclas espaciales del componente arbóreo, la estratificación vertical del componente mixto y el arreglo temporal de los diferentes componentes.

• Bases funcionales.- referida a la principal función del sistema, principalmente la del

componente arbóreo (ésta puede ser productiva, por ejemplo: producción de alimentos, forrajes, leña o también protectora, e.g., cortinas rompevientos, conservación de suelos).

• Bases socioeconómicas.- referidas al nivel de inversión del manejo (altas o bajas

inversiones) o debidas a la intensidad o escala de manejo y a los objetivos comerciales (de subsistencia, comercial o intermedio).

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• Bases ecológicas.- referidas a las condiciones ambientales y a la adaptabilidad de los sistemas ecológicos sobre el supuesto de que ciertos tipos de sistemas pueden ser más apropiados para ciertas condiciones ecológicas. De este modo puede haber un grupo de sistemas agroforestales para tierras áridas y semiáridas y otro para tierras altas y bajas tropicales.

El esquema propuesto por Nair (1985), se puede apreciar en el cuadro 1. Estas bases amplias de clasificación de sistemas agroforestales no son independientes o mutuamente exclusivas. En efecto, es obvio que tienen que ser interrelacionadas porque la base estructural y funcional está relacionada con el componente arbóreo en el sistema, también se considera la estratificación socioeconómica y ecológica referida a la organización de los sistemas de acuerdo a ciertas condiciones definidas.

Cuadro 1. Principales propuestas en la clasificación de sistemas agroforestales Categorización de sistemas (Basados en su estructura y función)

Agrupación de sistemas (de acuerdo a su desarrollo y manejo)

Estructura (Naturaleza y arreglo de los componentes especialmente el leñoso)

Función (Papel y/o rendimiento de los componentes)

Agro-ecológico/adaptación ambiental

Socio-económico y nivel de manejo Naturaleza de los

componentes Arreglo de los componentes

Agrosilvicultura Cultivos agrícolas y árboles o arbustos

En espacio (espacial) mezcla (e.g., huertos familiares)

Función productiva Alimentos Forraje Leña

Sistemas para tierras de trópicos principalmente húmedos. Tierras bajas de trópicos subhúmedos (e.g., zonas de sabanas de África, cerrado de sur América). Tierras altas de trópicos subhúmedos

Basados sobre el nivel de gastos tecnológicos, (gastos: medios y gastos altos). Basados sobre las relaciones costos/beneficios. Comercial Intermediario Subsistencia

Silvopastoril Pastos/animales y árboles)

Mezcla esparcida (e.g., la mayoría de sistemas de árboles dispersos en pastizales)

Otras maderas Otros productos

Agrosilvopastoril Cultivos agrícolas, pastos/animales y árboles)

Fajas (ancho de la faja será de más de un árbol) Linderos (árboles sobre bordes de parcelas/campos)

Función protectora Cortinas rompevientos Fajas rompevientos

Otros Áreas de árboles para múltiples propósitos, apicultura con árboles, acuicultura con árboles, entre otros

En tiempo (temporal) Coincidente Concomitante Traslapados Secuencial (separados) Interpolados

Conservación de suelos, de humedad Mejoramiento de suelos Sombra para cultivos, y animales

a) bases estructurales

Las bases estructurales pueden ser explicadas desde el punto de vista de sus componentes de dos formas: en cuanto a su naturaleza y al arreglo de los componentes del sistema.

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En cuanto a la naturaleza de los componentes, hay tres grupos de elementos básicos que son manejados por el hombre, especialmente el árbol (componente leñoso), el componente herbáceo (cultivos agrícolas, incluyendo especies de pasto) y el componente animal. Para que un sistema de uso de la tierra sea designado como un sistema agroforestal, siempre debe tener el primer elemento (componente leñoso. En la mayoría de los sistemas agroforestales, el segundo elemento (componente herbáceo) está también involucrado, algunas excepciones podían ser la apicultura con árboles y la acuicultura o piscicultura en áreas de manglares. El tercer componente (animal), se presenta en algunos sistemas agroforestales. Esta definición de componentes conduce a una clasificación sencilla de sistemas agroforestales que se enumeran continuación y se pueden apreciar en la Figura 6 y 7.

• AGROSILVICULTURAL: Cultivos agrícolas y árboles incluyendo

arbustos/enredaderas/árboles. Algunos ejemplos utilizando Erythrina, Gliricidia, Inga and Cordia spp. Se utilizan frecuentemente como sombra para café (Coffea spp) o cacao (Theobroma cacao).

• SILVOPASTORIL: Este sistema se caracteriza por la asociación de árboles con pasturas y

animales. En este sistema los árboles cumplen diversas funciones, crean condiciones micro ambiéntales y proporcionan forraje para los animales. Adicionalmente mejoran las condiciones físicas y químicas de los suelos.

• AGROSILVOPASTORIL: Estos sistemas se caracterizan por utilizar una gran diversidad

de especies anuales, perennes asociadas con animales manejado de tal forma que ocurren una gran cantidad de interacciones (positivas, negativas o ambas). La principal función de estos sistemas es proporcionar alimento a los productores durante todo el año. En ocasiones se pueden encontrar asocianes de especies hasta de cinco estratos: Palma de coco, mango, cítricos, plátano, pastos u otros cultivos herbáceos.

Figura 6. Clasificación de los sistemas agroforestales basados en la naturaleza de los componentes

(Nair, 1985).

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El arreglo de los componentes se refiere a los elementos vegetales del sistema, ya que el componente animal está en función de un plan definido de pastoreo que toma en consideración más las plantas que los animales. Dichos arreglos vegetales en combinaciones de especies incluyen dimensiones en espacio y tiempo. Los arreglos espaciales pueden ser en mezcla densa (jardines o huertos), mezclas esparcidas (ejemplo, sistemas de árboles en pastizales) en fajas de variada amplitud y en linderos; árboles bordeando parcelas y/o campos con variedad de propósitos, tales como: frutales, leña, protección, conservación de suelos, cortinas rompevientos, entre otros.

Sistema agrosilvicultural

Sistema silvopastoril

Sistemas agrosilvopastoril

Sistemas silvopastoril

Figura 7. Ejemplos de diferentes sistemas agroforestales de los trópicos

Los arreglos temporales de plantas en sistemas agroforestal, pueden tomar diferentes formas. Un ejemplo típico es el de la agricultura migratoria con ciclos de 2 a 4 años de cultivos y más de 18 en barbecho, o algunos sistemas silvopastoriles con pasto en rotación, con las mismas especies remanentes sobre los campos por varios años. Los arreglos temporales se han clasificado utilizando los términos: coincidente, concomitante, traslapados, separados, interpolados, etc., los cuales son explicados con más detalles en la figura 8.

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b) bases funcionales En cuanto a la función de los sistemas agroforestales, Nair (1985), señala que existen dos atributos fundamentales de todos los sistemas agroforestales y esos son la: la producción y el sustento. Lo que implica que los sistemas agroforestales tienen una función productiva (produciendo uno o más productos, usualmente de primera necesidad) y también un papel de servicio, es decir, una combinación de producción y mantenimiento (cuadro 1).

c) bases socioeconómicas Los criterios socioeconómicos, tales como la escala de producción y nivel de manejo, también son utilizados para clasificar los sistemas agroforestales. Lundgren citado por Nair (1985), los agrupa en comerciales, intermedios y subsistencia. Se aplica el término comercial a aquellos sistemas en donde los rendimientos totales de producción son cómodos, las ventas son el principal factor del sistema, la escala de producción varía de mediana a grande y la tenencia de la tierra puede ser del gobierno, de corporaciones o privada.

Figura 8. Arreglo de los componentes en los sistemas agroforestales (Fuente: Nair, 1985).

Ejemplos: producción de cultivos agrícolas de plantación, tales como mango y cocoteros con cultivos bajo ellos, pastoreo: producción comercial de cultivos tolerantes a la sombra, preferiblemente café, té y cacao, pastos y ganadería comercial bajo plantaciones para pulpa a gran escala. Los sistemas intermedios están entre las escalas de producción y manejo comercial y las escalas de subsistencia y se diferencian de ellas en el tamaño, el nivel y la prosperidad económica. Ejemplos de sistemas agroforestales intermedios se tiene: plantaciones de café, cocoteros y árboles frutales, etc. Los sistemas agroforestales de subsistencia son aquellos donde el uso de la tierra es directamente propicia para satisfacer en su mayor parte las necesidades básicas y el manejo del mismo lo hace el campesino y su familia. La mayoría de los sistemas agroforestales practicados en diferentes partes de los países en vías de desarrollo se catalogan bajo la categoría de subsistencia y todas las formas de agroforestería migratoria tradicional encontradas a través de los trópicos es el más amplio ejemplo.

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d) bases ecológicas La mayoría de la documentación de sistemas agroforestales, pertenece a situaciones ecológicas específicas para diferentes regiones geográficas. De este modo es fácil de encontrar algunas descripciones que hablen de sistemas agroforestales en las tierras altas de los trópicos, por ejemplo el sistema Chagga en el Monte Kilimanjaro de Tanzania, aprovechamiento de tierras altas de Ruanda, las zonas cafetaleras de Costa Rica, de Chiapas en México.

Figura 9a. sistema agroforestal de Papaya y caña

de azúcar en Costa Rica Figura 9b. Sistema agroforestal de cacao y

Gliciridia en Tabasco, México. También existen descripciones para zonas agroecológicas específicas de tal manera que incluyan arreglos de componentes agrosilvopastoriles y agrosilviculturales en algunas de las regiones ecológicas (figura 9a y 9b). La zonación agroecológica no puede ser tomada solamente como una base satisfactoria para la clasificación de sistemas agroforestales, ya que algunos de ellos pueden ser relevantes para una zona pero no funciona en otra. 1.2.1. Sistemas Agroforestales secuenciales En los sistemas secuenciales, las cosechas y los árboles se turnan para ocupar el mismo espacio. Los sistemas generalmente empiezan con cosechas agrícolas y terminan con árboles. La secuencia en el tiempo mantiene la competencia a un mínimo. Los árboles en un sistema secuencial deben crecer rápidamente cuando los cultivos no lo están haciendo, deben reciclar minerales de las capas de suelo más profundas, fijar nitrógeno y tener una copa grande para ayudar a suprimir plantas indeseables. Agricultura migratoria Es el más antiguo de los sistemas agroforestales, el bosque se corta, seca y quema con el objeto de desbrozar la tierra y devolver al suelo los nutrientes contenidos en la biomasa forestal, para poder sembrar los cultivos alimenticios. El cultivo dura 2 o 3 años, y después la tierra se deja durante un

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período más largo (8 a 10 años) en barbecho a fin de restaurar el suelo y prepararlo para el próximo ciclo de quema y cultivo. Cuando la presión de población era todavía baja, su práctica se toleraba; pero a medida que la presión aumentó, los agricultores desplazados de las tierras bajas, introdujeron y aplicaron en las tierras montañosas sus técnicas y redujeron considerablemente, e incluso eliminaron los períodos de barbechos. Esto ha ocasionado grandes problemas por lo que esta práctica se condena en muchos países. Sistema Taungya Se inicio en Birmania a partir de 1860. Se ideó como procedimiento oficial para la reforestación de tierras deforestadas. Los agricultores reciben temporalmente del gobierno tierras con un contrato para plantación de las especies arbóreas deseadas. Mientras los árboles son jóvenes y antes de que se cierre la cubierta de las copas, los agricultores pueden sembrar cultivos alimenticios cuyos frutos le corresponden íntegramente y se consideran como compensación por la plantación de los árboles. Cuando la sombra impide el crecimiento de los cultivos alimenticios y la fertilidad del suelo disminuye marca el final de este tipo de asociación, el cual tiene entonces que ser renovado sobre otro campo en donde se repite el proceso. Mientras tanto, la zona "abandonada" se ha convertido en un bosque ya formado y en ella no habrán cultivos alimenticios anuales hasta que los árboles plantados no lleguen a la madurez y se talen (Combe, 1982, Vergara, 1985). La rotación entre árboles y cultivos anuales en el sistema Taungya varía algo con respecto al de la corta y la quema, pues hay una coincidencia temporal entre cultivos. Otra diferencia es que, durante el período de barbecho, los árboles son de especies elegidas y están sistemáticamente espaciados en vez de ser los que se regeneran naturalmente o brotan al azar en terrenos abandonados. Plantaciones importantes con Teca, Pino y Eucaliptos (figura 10).

Figura 10. Sistema silvopastoril, plantación de Leucaena asociada con Eucalipto.

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Barbechos mejorados Consiste en la siembra de árboles, especialmente leguminosas para que, durante el tiempo de descanso el suelo recupere mejor y mucho más rápido su fertilidad natural. Una de las funciones del barbecho o descanso es proteger el suelo, el barbecho produce sombra, reduce la temperatura del suelo y lo protege contra el impacto de las fuertes lluvias. La función principal del descanso del suelo es mejorar las condiciones químicas, físicas y biológicas. 1.2.2. Sistemas Agroforestales simultáneos En un sistema simultáneo, los árboles y los cultivos agrícolas o animales crecen juntos, al mismo tiempo en la misma superficie de terreno (figura 11). Estos son los sistemas en los cuales los árboles compiten principalmente por luz, agua y minerales. La competencia es minimizada con el espaciamiento y otros medios. Los árboles en un sistema simultáneo no deben crecer tan rápido cuando la cosecha está creciendo también rápidamente, para reducir la competencia. Los árboles deben tener también raíces que lleguen más profundamente que las de los cultivos, y poseer un dosel pequeño para que no los sombreen demasiado. Praderas con árboles o arbustos forrajeros Consiste en la incorporación de árboles o arbustos forrajeros o multipropósito en las praderas naturales o artificiales. Las modalidades pueden incluir los cercos vivos, los bancos de proteína (generalmente de leguminosas) y la inclusión de forrajeras arbustivas o arbóreas directamente en las praderas. En ciertos casos el componente de gramíneas se ve reducido a un mínimo, especialmente cuando hay varios estratos de plantas en sistemas silvopastoriles especializados para la producción pecuaria. Estos sistemas están aún poco difundidos, pero representan el potencial mayor en cuanto a su posible impacto a nivel de la producción animal en Latinoamérica tropical. Árboles en asociación con cultivos anuales Sistemas integrados mixtos con árboles forrajeros o multipropósito para corte En estos sistemas mixtos el componente pecuario se integra al agrícola y en ocasiones al piscícola, en un sistema mixto con complementariedad de especies animales y vegetales (Preston y Murgueitio, 1992). Los árboles y arbustos forrajeros proporcionan follaje de alta calidad para complementar la dieta basada en residuos de cosecha de bovinos y búfalos; la dieta de porcinos basada en algún producto rico en energía (ejemplo, jugo de caña o de palma, yuca, aceite y subproductos de la palma africana); y como base de las dietas de pequeños rumiantes (Gómez et al., 1995).

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Figura 11. Sistemas agroforestales simultaneos, combinacion de arboles con pasturas, con

animales y con cultivos Huertos caseros En América Latina, los huertos caseros son sistemas que se han utilizado desde antes del auge de los sistema agroforestales. Los huertos caseros son de vital importancia para los pobladores de comunidades rurales y de la población de bajos recursos (figura 12). Los huertos caseros tropicales tradicionales ocupan un lugar muy singular en los sistemas agroforestales. Ningún otro es tan diverso en cantidad de especies y variedades, y diverso en estructuras y posibles asociaciones y tan complejo en sus funciones como el huerto casero. Esto lo hace, a la vez, un sistema sumamente interesante pero complicado de entender, que requiere de un enfoque multidisciplinario e integrado.

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Figura 12. Ejemplo de un huerto casero tradicional incorporando cultivos, animales y

maderables En América Latina existen una gran diversidad de conceptos sobre los huertos caseros, toda esa variedad se debe en gran medida a la diversidad en formas y contenido y a factores geofísicos, sociales y culturales de cada región. Sin embargo, en términos generales, el huerto casero tradicional está compuesto por diferentes áreas de manejo, caracterizadas por su uso. Estas contienen diferentes combinaciones de especies animales y vegetales, y variedades de árboles, arbustos y plantas. Los huertos caseros tienen una fuerte tendencia a volverse cada vez más importantes en las zonas urbanas y periurbanas debido al crecimiento de la población urbana de escasos recursos y a la creciente presión sobre la tenencia de la tierra. Pastoreo en huertos En la zona del Mediterráneo es tradicional el pastoreo en los olivares para control de malezas y reducción de incendios (Vera y Vega, 1986). En las zonas tropicales el mayor interés ha sido en la integración de ovinos en los huertos de cítricos. En Cuba la integración de ovinos pelibuey en los naranjales se ha investigado desde hace varios años (Borroto et al, 1985), pero su aplicación en las plantaciones comerciales ha sido limitada, debido en parte, al consumo del follaje de los cítricos. Una aplicación más inmediata existe con la integración de caballos en cítricos, ya que controlan los agresivos pastos tropicales y consumen solo los frutos caídos, sin dañar los troncos o el follaje de los frutales. Sistemas silvopastoriles El pastoreo de los animales en los bosques o áreas arboladas es una práctica bastante frecuente en los trópicos y climas templados. Estos sistemas ofrecen oportunidades importantes de producción animal al igual que la producción de madera, leña o postes para la construcción. Generalmente la biomasa de la vegetación en las áreas boscosas o de los montes es suficiente para mantener una buena cantidad de animales.

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Cercas Vivas En los últimos años el sistema cercas vivas ha tomado mayor relevancia económica y ecológica, no sólo por que su establecimiento significa un ahorro del 54% con respecto al costo de las cercas convencionales (Holmann et al, 1992), sino, por que constituye una forma de reducir la presión sobre el bosque para la obtención de postes y leña, además de que representa una forma de introducir árboles en los potreros. Bajo este esquema, se siembran árboles o arbustivas con el propósito de delimitar potreros, proporcionar sombra a los animales. Las especies que comúnmente se utilizan son aquellas que se pueden propagar por medio de esquejes o estacas, ejemplos de ellas podemos citar a Bursera simaruba (Chaca), Gliricidia sepium (mata ratón), Spondias purpurea, Guazuma ulmifolia (Guacimo), otras especies de crecimiento rápido como Erythrina spp., que son después utilizadas como postes o madera para la construcción de muebles (figura 13). En algunos países (Costa Rica y Panamá) el costo de mano de obra para el corte y acarreo probablemente representa una limitante en su uso. Sin embargo, se espera que estas tecnologías tengan mas importancia en la alimentación animal con el incremento en precios de insumos como el concentrado, las exigencias para la producción de leche, carne orgánica y beneficios que se tienen por servicios ambientales. La integración de árboles forrajeros en cercas vivas es una de las estrategias sugeridas con el propósito de proporcionar forraje y sombra a los animales en pastoreo. Diversos estudios han demostrado la importancia de este recurso para mantener los animales en buenas condiciones aun cuando la producción de pasto se ve reducida por la falta de agua en la época de secas.

Figura 13. Cercas vivas de Erythrina y Gliricidia asociadas con pasturas para la produccion

animal Los postes vivos de cercas se encuentran comúnmente en alambrados convencionales. En muchos casos, los árboles y arbustos que aparecen a lo largo de los alambrados se originan de semillas depositadas por las aves que se posan sobre los estacones muertos o sobre los alambres. En otros casos, los ganaderos y agricultores pueden plantar deliberadamente estacas de especies que

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enraízan con facilidad. Los postes vivos de cercas son mucho más duraderos que los estacones tradicionales ya que son menos susceptibles al ataque por termitas y a la descomposición por la acción de los hongos u otra enfermedad. La manera más simple de establecer cercos vivos, es comenzar con un cerco convencional de postes muertos apoyado por alambre, y gradualmente, establecer los postes de cerco vivo hasta sustituir los muertos. Esto es muy importante para prevenir el daño causado por los animales cuando ramonean. Idealmente, las especies usadas para postes vivos deben tener la habilidad de formar rápidamente un callo y tapar el punto de atadura del alambre al poste. El callo protege la madera del árbol o arbusto del ataque por hongos e insectos. Se debe estimar un número de 2,000 a 4,000 plantas por km de cerca, consiguiéndose la mayor efectividad a la densidad más alta. Las plantas pueden provenir de estacas, de viveros o ser sembradas directamente en el sitio. Establecer cercas vivas con árboles o de setos vivos, es una operación que esencialmente requiere mano de obra. Los principales costos financieros son la compra de semillas, estacas y especialmente, plantas en los viveros, lo mismo que la mano de obra necesaria para la preparación y la siembra. Se han identificado las siguientes especies como aptas para el establecimiento de cercas vivas: Azadirachta índica (Neem) Es uno de los árboles más valiosos para las zonas áridas y es de rápido crecimiento. Es de raíces profundas, tamaño mediano. Rebrota fácilmente y su crecimiento es rápido. Sus semillas contienen hasta un 40 % de aceite que se puede utilizar como combustible y lubricante en maquinaria. Sus hojas y ramas se han utilizado en Asia y África como cobertura y fertilizante. Es buena para la recuperación de suelos baldíos áridos. Las semillas y hojas producen azadirachtina, un compuesto para repeler y matar insectos en los cultivos. Sobre vive en temperaturas extremas desde 0ºC hasta 44ºC. Bursera simaruba (chaca, mulato). Es muy estimado para cercas vivas, se propaga fácilmente por medio de ramas verdes introducidas en el suelo. Regenera velozmente después de talado. Requiere un clima tropical o subtropical y crece en alturas entre 500 a 1,500 msnm. Es muy sensible a los climas fríos y sus ramas pueden desprenderse fácilmente por corrientes fuertes de aire. Tiene alto grado de tolerancia a los suelos salinos. Calliandra sp. (ocote), es una leguminosa fijadora nitrógeno, de porte bajo 2 a 3 m. Crece en asociación con el Ocote (P. Oocarpa). Es muy bueno como barrera viva y fuente de leña debido a su excelente capacidad de rebrote y muy rápido crecimiento. Se puede usar como forraje aunque tiene menor digestibilidad, 35% a 42% contra 55% a 75% de la Leucaena. Se propaga por siembra directa o semilla o por pseudoestaca. Se siembra al inicio de la temporada de lluvias, crece muy rápido. Cassia siamea (casia amarilla) Es una especie leguminosa, puede llegar a alcanzar hasta 20 m. de altura. Responde bien al manejo de podas. Se usa para producir leña y como ornamental. Su producción de leña es mejor que la de la Leucaena en el mismo tiempo. Por su lenta descomposición de las hojas, es buena como mulch. Se puede establecer por siembra directa, semilla o pseudoestacas. Es buena para cercas vivas. Soporta climas fríos pero se da bien en el trópico, en climas monsónicos con precipitaciones de más de 1,000 mm.

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Cordia alliodora (Laurel) Árbol grade de hasta 25 m., con copa reducida. Su madera es fina y utilizada para muebles, se puede usar como sombra para café, huertos caseros o sistemas silvopastoriles. Crece en zonas muy secas a muy húmedas, 1,200 mm. Su reproducción es por pseudoestacas de raíces laterales. Requiere suelos con buen drenaje. Guazuma ulmifolia (Guácimo) Árbol de buen porte, 20 a 25 m., sirve para leña o forraje. Se reproduce por semilla. Es usado en sistemas silvopastoriles pues su forraje tiene un 17% de proteína cruda. Sus frutas son muy apetecidas por cabras, borregos y bovinos. Crece desde el nivel del mar hasta 1,200 msnm. Se adapta a condiciones secas soporta precipitaciones entre 700 a 1,500 mm. Jatropa curcas (Piñón) Arbusto usado en cercas vivas o barreras vivas. Se adapta a climas secos y muy secos. Se puede multiplicar por semilla o estaca. Su semilla se usa para hacer jabón casero. Es considerada como una planta medicinal para curar heridas con su savia. Leucaena leucocéphala (huaxim) Árbol leguminoso que fija nitrógeno, tiene una gran diversidad de usos: como forraje, leña, madera o un rico fertilizante nitrogenado. Se utiliza como barrera viva, para cercas. Como alimento al ganado puede llegar hasta un 30% de su alimentación sin problemas de intoxicación y para aves hasta un 76%. Sus raíces fuertes y profundas rompen las capas duras permitiendo una mejor infiltración y por lo tanto una menor escorrentía. Pithecelobium dulce (Chiminango) Especie leguminosa que fija nitrógeno, de rápido crecimiento en áreas silvopastoriles de zonas secas a muy secas, es forrajera, aunque tiene pequeñas espinas. Rebrota muy bien y su propagación puede ser por semilla o por estacas en cercas vivas. Las podas pueden proporcionar un buen volumen de leña, También sirve como cortina rompevientos, una fuente importante de sombra para animales en pastoreo. Bancos forrajeros Los bancos forrajeros se refieren a las áreas establecidas compactas, establecidas en densidades altas con especies forrajeras, con el propósito de maximizar la productividad animal. Existe una gran diversidad de especies que son utilizadas para este propósito, entre las mas importantes podemos mencionar a L. leucocephala, (figura 14), y G. sepium. En condiciones de trópico húmedo bajo, el CATIE ha trabajado bastante con varias especies de Erythrina y G. sepium ya que presentan mejores opciones para su manejo en bancos de proteína que especies tales como Acacia angustissima, Albizia sp. y Calliandra calothyrsus. Estudios realizados durante cuatro años en el trópico húmedo muestran que un banco de Erythrina berteroana se producen cerca 6.0 ton ha-1 año-1 de proteína cruda, lo cual alcanzaría para aportar durante un año el 30% de los requerimientos de proteína de 46 vacas de 400 kg de peso y con una producción de 8.0 kg leche vaca-1 día-1 (Ibrahim 2005).

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Figura 14. Bancos forrajeros proteicos a base de L. leuccoephala en un sistema silvopastoril

En zonas con períodos secos definidos, los resultados del uso de árboles en bancos forrajeros para suplementación animal han sido significativamente mejores en productividad en comparación a lugares con mayor humedad. Estudios realizados en Centro América muestran que el uso de Cratylia argentea como un suplemento para vacas de doble propósito, puede suplir un 80% de los requerimientos de proteína del animal que normalmente es suplido con gallinaza y tiene un potencial para producir entre 7 y 9 litros/vaca/día (Ibrahim, 1999). Pasturas en callejones Otra modalidad de sistemas agroforestales que se ha estudiado son las pasturas en callejones, que involucran la siembra de forrajeras herbácea entre las hileras de árboles o arbustos (figua 15). Su objetivo es proveer a los animales mayor producción de forraje durante todo año, mejorar la calidad de suelo y reducir los procesos de erosión.

Figura 15. Sistema silvopastoril a base de L. leucocephala y pasto guinea (Panicum maximum)

En el trópico seco de la península de Yucatán se investigó sobre la siembra de L. leucocephala asociada con G. ulmifolia y Moringa oleifera en hileras cada dos metros. Durante los tres años de evaluación la L. leucocephala, tuvo mayor sobrévivencia (95%), comparada con G. Moringa oleifera (80%). Los sistemas forrajeros son altamente productivos llegando a producir entre 10 y

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20 tn de forraje (MS) y cuando son establecidos con leguminosas podrían fijar entre 100 y 200 kg de N al suelo. Árboles y arbustos dispersos en potreros En el establecimiento de pasturas para la producción animal, generalmente, los ganaderos durante el proceso de preparación del área dejan algunos árboles maderables y para sombra, algunos favorecen la regeneración natural de especies valiosas. En ecosistemas con un periodo seco bien definido es frecuente encontrar en los potreros numerosas especies forrajeras (p.e. L. leucocephala, G. ulmifolia, G. sepium, Enterolobium cyclocarpum, Pithecellobium spp). Lo importante de estos sistemas es encontrar la mejor estrategia de proteger a las especies en regeneración de los animales en pastoreo o en ocasiones de las quemas incontroladas. Pastoreo de plantaciones maderables o frutales Otra modalidad de los sistemas agroforestales, es la utilización de árboles maderables o frutales asociados a pasturas en la producción animal (figura 16). Los árboles más comunes son de mango, cítricos y palmas de coco, asociados con pasto estrella o guinea.

Figura 16. Sistemas agroforestales, plantaciones frutales y maderables asociados a pasturas

Barreras vivas Sistema utilizado generalmente en terrenos con pendientes pronunciadas, se utilizan especies leñosas o pasturas que forman macollos sembradas en contornos como barreras vivas con el objetivo de reducir la erosión. En este sentido las plantas se deben sembrar a densidades altas. Especies comúnmente utilizadas como barreras vivas se reportan entre otras a Malvaviscus arboreus. Para que se considere a las barreras vivas como un sistema agroforestal (silvopastoril), el follaje producido por las plantas tendrá que ser utilizado para la alimentación animal en un esquema de corte y acarreo, incluyendo la conservación del suelo (Ibrahim, 1998).

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CAPITULO 2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS AGROFORESTALES

2.1. Principales ventajas y limitantes de los Sistemas Agroforestales en los trópicos Ambientales Las ventajas ecológicas de los sistemas agroforestales atañen particularmente al microclima y al suelo. Las especies leñosas en combinación o en multiestrato contribuyen con un microclima favorable para el desarrollo de los cultivos. El desarrollo de una vegetación forestal es el resultado del uso óptimo de la energía solar. Las actividades biológicas en un suelo de un bosque tropical son estimuladas por condiciones ambientales, donde todo el horizonte del suelo es protegido por los árboles, contra temperaturas extremas, erosión y pérdida de nutrientes, a través de la lixiviación. La acidificación de los suelos forestales es posterior, por un reciclaje de bases irregular, que tiene lugar en los horizontes profundos por las raíces de los árboles. En el caso de la agricultura migratoria, la fertilidad del suelo puede ser restaurada por un barbecho boscoso secundario, capaz de reciclar los nutrientes de los horizontes más profundos del suelo. Los cultivos perennes temporalmente usados como vegetación de barbecho, tendrían por lo tanto un lugar como subrotaciones entre ciclos de plantas anuales, en el orden de asegurar un completo reciclaje de nutrientes. Hasta cierto punto, la presencia de árboles en un ambiente rural simula las condiciones del bosque natural. Esto es posible ya que toma ventaja de sus principales beneficios. Por varias razones los cultivos agroforestales son caracterizados por una mejor estabilidad; la estratificación de la vegetación y la diversidad de las especies usadas les proporcionan una mejor resistencia contra efectos destructivos. En este aspecto particular los cultivos agroforestales muestran las mismas cualidades de un bosque natural. El cultivo continuo y la propagación de todas las plantas del sistema dan la posibilidad de una compensación más rápida. En un cultivo bien equilibrado, la capacidad de reacción y corrección es mucho mejor que la de un bosque natural. El componente forestal introducido en pastos y cultivos tropicales, contribuye en una forma decisiva al rendimiento sostenido de estas tierras. En efecto, es particularmente importante en países tropicales, porque la acción del deterioro del suelo es extremadamente rápida. Comparando con las regiones templadas, la fertilidad del suelo, parece muy baja, especialmente en las áreas más húmedas de los trópicos. Sociales Desde el punto de vista social, la introducción de un componente forestal dentro del ámbito rural ayuda a crear nuevos empleos, sin cambio en las tradiciones locales y sin causar más deterioro de los suelos agrícolas. En muchos países del Tercer Mundo, aún entre los más avanzados, más del 80% de la población activa ocupa el sector agrícola.

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La presión demográfica produce la colonización de nuevas tierras, a menudo de muy baja fertilidad. De acuerdo con una estimación hecha por la I.L.O. (Internacional Labour Office) sería necesario ofrecer 800 millones de nuevos empleos en los países tropicales y subtropicales antes del año 2000. El mundo rural puede contribuir a este esfuerzo por una mejor diversificación de cultivos, especialmente con la producción de madera fuera de los bosques, por lo tanto es importante el desarrollo de nuevas posibilidades para el comercio y la pequeña industria. Mientras los árboles no dependan de una estación de cosecha específica, la producción de madera puede fácilmente ocupar labores locales, las cuales pueden ser bajo uso temporal en cultivos estacionales. Los sistemas agroforestales, los cuales introducen plantas perennes dentro de su producción, pueden contribuir a la integración social de poblaciones que practican la agricultura migratoria en grandes extensiones y estos mantendrían la producción de las tierras con alimentos de subsistencia y cosechas rentables (Combe, 1982). Según Rao (1985), la silvicultura comunitaria se ocupa de integrar a la población local a participar de cerca en las actividades forestales, también enfoca la situación de fomentar los sistemas agroforestales, puntualizando las siguientes situaciones y soluciones donde estos últimos pueden actuar: a) Cuando hay competencia por el uso de la tierra forestal;

• Intercalar los cultivos y árboles; • Repartir la tierra de forma racional entre los árboles y los cultivos;

b) Cuando los cultivos y el pastoreo compiten por la tierra con la forestación;

• Plantar árboles a los lados de las carreteras, en las orillas de los ríos, en los límites de las plantaciones y en otros lugares marginales no utilizados para cultivos, o en zonas susceptibles de erosión no aptas para los cultivos o el pastoreo;

• Mejorar la productividad en las zonas más aptas para el cultivo a fin de dejar tierra libre para la plantación de árboles;

• Combinar la plantación de árboles con otros cultivos o pastizales; • Plantar especies de uso múltiple o combinar varias especies para aumentar la

productividad; • Introducir otras fuentes de ingreso (por ejemplo, la apicultura). • Las principales ventajas y desventajas de los sistemas agroforestales desde el punto

de vista social, se puede enumerar como sigue: (Budowski, 1983) Ventajas:

• Los árboles pueden emplearse para cercar propiedades y convertirse en mecanismos preventivos contra la usurpación de tierras.

• Hay flexibilidad para distribuir la carga de trabajo durante el curso del año. • Se puede favorecer la vida silvestre que se puede cosechar para obtener proteínas. • Algunos esquemas permiten un cambio gradual de prácticas nocivas del uso del suelo

hacia sistemas más estables sin reducir la productividad.

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• Existe un amplio campo para mejorar los sistemas agroforestales estables y para el diseño de nuevos sistemas más productivos, con rendimientos mayores asociando las especies más deseables de plantas o animales en espacio y tiempo.

Desventajas:

• La actividad agroforestal se asocia frecuentemente con los sistemas de la gente pobre, en los que se hace muy poco esfuerzo para mejorar las prácticas agrícolas.

• Hay una gran escasez de personal entrenado que maneje o mejore los sistemas agroforestales existentes, que diseñe nuevos sistemas e instale parcelas demostrativas.

• La actividad agroforestal es más compleja y menos comprendida que la agricultura tradicional, lo cual puede ser un impedimento para atraer científicos; extensionistas o granjeros de mejor educación agrícola.

• Hay escasez de conocimientos sobre las potencialidades de los sistemas agroforestales en el ámbito político y gubernamental, lo que se traduce en falta de recursos para programas de investigación y extensión.

Económicas Desde el punto de vista económico los sistemas agroforestales, son una contribución interesante para resolver la crisis de alimentos. Hasta el presente no hay una estimación real, sin embargo, se nota que el déficit de madera para combustible alcanzará pronto en el tercer mundo un nivel crítico igual al déficit de alimentos. La producción de leña fuera de los bosques es por lo tanto útil y necesaria, capaz de producir una diversificación de rentas adicionales para los campesinos. Los sistemas agroforestales juegan el papel de inversión a largo plazo y una vez que exista mercado para los productos madereros, el campesino puede tomar gran interés en plantar árboles. Los costos de plantación son muy bajos comparados con otros métodos usados para mejorar la estabilidad y fertilidad de suelos agrícolas. Por ejemplo, en el norte de Tailandia los costos de terraceo son 10 a 20 veces mayores que los costos de plantación forestal o de árboles frutales sobre líneas en contorno (Combe, 1982). En regiones áridas, la producción de leña es de alta prioridad, mientras que la producción de madera comercial puede disminuir y afectar los bosques naturales por las explotaciones sin control. El ingreso adicional proporcionado por la venta de leña y madera hace más compensatoria la pérdida del cultivo, causado por la sombra del bosque, esto es complemento normal, ya que las especies que requieren exposición de luz, producen poco bajo sombra. Lo anterior se aplica especialmente a muchas variedades de café recomendadas para monocultivos de manejo intensivo. Pero la renta total anual por unidad de área de una plantación de café (Coffea arabica) bajo Cordia alliodora ha sido del 10% al 30% más alta que el valor de la cosecha del café producida bajo condiciones de monocultivo. En este caso la combinación agroforestal usa una especie del bosque secundario de valor comercial (Budowski, 1981). Lo anteriormente expuesto también se aplica a los servicios indirectos proporcionados por el componente forestal. Las cercas vivas obtenidas de estacas son muy baratas y más resistentes a

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un clima húmedo que el alambre de púa y los postes tratados. Si se seleccionan las especies adecuadas, ofrecerían ventajas ecológicas y económicas, las primeras difíciles de cuantificar, tal es el caso del aporte de nitrógeno al suelo a través del sistema radicular de especies leguminosas (Combe, 1982). Filius (1982), trata los aspectos económicos de los sistemas agroforestales y analiza los factores de producción de la agroforestería, tales como el trabajo, la tierra y el capital. Trabajo La mano de obra es usualmente menos productiva en países tropicales. La agroforestería puede incrementar la productividad por un aumento en la producción con el mismo volumen de mano de obra o por un cambio en los requerimientos de trabajo. La agroforestería puede evitar períodos de altas demandas de mano de obra, tal como puede suceder en una plantación forestal, debido a las limpiezas y la cosecha. El problema de sobreexplotación de propiedades comunes, también llamado recursos de "libre acceso", lo han discutido Gordon y Hardin (citados por Filius, 1982). La degradación de áreas de "libre acceso", causa muchas veces un efecto externo a la producción agrícola (o a la recolección de la leña). Un efecto externo es aquel que surge si la producción de un producto afecta la producción de otros productos y el efecto no tiene efecto o compensación. Capital Especialmente si la agroforestería se considera mixta, no se presta por sí misma a la mecanización, por lo que en los países con altos niveles de mecanización requieren más mano de obra que la agricultura tradicional. El capital en países subdesarrollados es muy escaso y las tasas de interés son altas. En consecuencia, en dichos países el nivel de mecanización es bajo y la intensidad del trabajo puede ser alta. Generalmente la actividad forestal requiere inversión, puesto que usualmente toma tiempo para que los productos puedan ser cosechados. El sacrificio inicial puede ser en especie o dinero, especialmente, en casos tardíos puede estimular la agroforestería, esto en vista de la escasez de capital y el riesgo que el campesino corre en el caso de una mala cosecha (Filius, 1982). Consideraciones generales:

• Cuando se dificulta la regeneración natural del bosque, cuando se quieren recuperar tierras para incorporarlas a la producción, los sistemas agroforestales son una solución viable.

• Se pueden considerar estos sistemas dentro de las alternativas de manejo en el orden de que son independientes de la explotación forestal que buscan la transformación total del bosque, con característica mono-cíclica, dentro de la alternativa bosque, en combinación con agricultura.

• Los sistemas agroforestales no son la panacea para resolver problemas de destrucción de recursos naturales renovables, ni resolver situaciones de producción de alimentos;

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pero en muchos casos resuelven el conflicto de "cultivo vs. bosque" beneficiando al hombre y al ambiente. Aplicándolos el hombre puede abastecerse de productos forestales, a la vez que se reduce la presión sobre los bosques.

• No se debe olvidar que la agroforestería tiene sus desventajas: los árboles compiten con los cultivos por el agua, la luz solar y los nutrientes del suelo; la mayor humedad en el aire puede aumentar el riesgo de enfermedad en las plantas y la extracción de nutrientes del suelo quizás sea excesiva y causa de problemas de fertilidad a largo plazo. Todo ello limita a veces el uso de los sistemas, pero usualmente las ventajas superan a los problemas.

• Aparte de las ventajas agrícolas y ecológicas, están las socioeconómicas, pues los sistemas agroforestales intensivos aprovechan al máximo la tierra disponible y reducen el desempleo.

• En los años venideros el reto impuesto al hombre (aumentar la producción agrícola y forestal, reduciendo la degradación del medio) será decisivo. No hay una solución única para este problema pero los sistemas agroforestales en gran escala pueden contribuir significativamente al mejoramiento de la situación.

2.1.2. Productividad animal Aunque el uso de árboles en sistemas ganaderos es parte de la tradición cultural en muchas regiones de América Latina bien como cercas vivas (Camero et al., 2000), o como follajes usados en épocas difíciles (Murgueitio, 1999), en los últimos años se han logrado avances significativos en la Agroforestería a través de la investigación, divulgación técnica y científica, la aplicación por parte de productores empresariales y campesinos y por la educación profesional. Estos avances se relacionan con el desarrollo y conocimiento de una gama diversas de opciones que relacionan a las diferentes especies animales domésticas y silvestres con árboles y arbustos en agroecosistemas secos/subhúmedos, húmedos y montañas tropicales a través de sistemas silvopastoriles y de corte/recolección y acarreo (Murgueitio, 1999). En Latinoamérica existen buenos ejemplos de sistemas agroforestales (cultivo en callejones, cerca vivas, árboles dispersos en potreros, etc., asociados a la producción animal. La vegetación presenta una estructura vertical multiestrato conformada por árboles y arbustos creciendo aislados o en grupos (Villanueva et al., 2004). En Centroamérica, los árboles dispersos en potreros muestran una riqueza y cobertura arbórea que varía entre 72 y 107 especies y 6.8 y 16.5%, respectivamente. El cuadro 2 muestra algunos ecosistemas con árboles y su relación con la producción animal en diferentes países. Existen bastantes experiencias muy exitosas relacionadas con la producción animal el uso de especies arbóreas en sistemas agroforestales. En cuanto a producción de leche, en Cuba se han desarrollado trabajos destacados al asociar Leucaena leucocephala con pastos, donde se han alcanzado producciones de leche entre 8 y 10 kg animal-1 día-1 (Hernández et al., 2001). En Colombia, Mahecha et al. (2002) evaluaron un SSP compuesto por Cynodon plectostachyus, Leucaena leucocephala y Prosopis juliflora, encontrando que en sistemas comerciales de producción de leche, con una suplementación de 1.65 kg de salvado de arroz y 1.2 kg de gallinaza por animal por día, es posible obtener producciones promedias de 10.3 kg vaca-1 día-1.

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En Michoacán, se están desarrollando modelos de producción sostenible basados en el uso de Leucaena establecida a altas densidades, asociadas a pasturas y en ocasiones con huertas de mango o limón.

Cuadro 2. Composición de especies de árboles dispersos en potrero (con diámetro mayor a 10 cm) En Cañas, Río Frío, Rivas y Matiguás.

Variable Cañas, Costa Rica (n=5896 árboles en

pasturas)

Río Frío, Costa Rica

(n= 2482 árboles en pasturas)

Rivas, Nicaragua (n= 2297 árboles en

pasturas)

Matiguás, Nicaragua (n=7994 árboles en

pasturas)

Zona ecológica Bosque seco tropical Bosque húmedo tropical

Bosque seco tropical Transición de bosque seco tropical a

bosque húmedo tropical

Principal sistema de producción ganadero

Carne Leche y carne Doble propósito + agricultura

Doble propósito

Densidad de árboles promedio (árboles ha-1)

10.36 ± 1 21.34 ± 3 16.22 ± 5.11 32.31 ± 5.82

Cobertura arbórea promedio (%)

6.8 ± 1 16.5 ± 2 6.3 ± 5.8 11.8 ± 2.1

Número de especies promedio por finca

28.46 ± 3.78 26.60 ± 1.85 24.88 ± 2.59 36.03 ± 2.94

Número total de especies arbóreas en el paisaje

101 107 72 101

5 especies más comunes (% del total de árboles inventariados)

Tabebuia rosea (12.8%) Guazuma ulmifolia (12.6%) Cordia alliodora (12%) Acrocomia aculeata (10.2%) Byrsonima crassifolia (7.4%)

Cordia alliodora (25.9%) Psidium guajava (22.5) Pentaclethra macroloba (4.7%) Citrus sinensis (4.7%) Citrus limon (3.1%)

Cordia alliodora (22.7%) Guazuma ulmifolia (15.2%) Tabebuia rosea (7.1%) Byrsonima crassifolia (6.6%) Gliricidia sepium (6.4%)

Guazuma ulmifolia (35.7%) Cordia alliodora (12.9%) Tabebuia rosea (5.8%) Enterolobium cyclocarpum (5.7%) Samanea saman (4.9%)

Fuente: Villacís 2003 (Río Frío, Costa Rica) Villanueva et al. 2004 (Cañas, Costa Rica y Rivas, Nicaragua)

Ruiz et al. 2005 (Matiguás, Nicaragua).

2.1.3. Servicios ambientales Los servicios ambientales son considerados como la capacidad que tienen los ecosistemas para generar productos útiles para el hombre, entre los que se pueden citar regulación de gases (producción de oxígeno y secuestro de carbono), belleza escénica, y protección de la biodiversidad, conservación de suelos y agua.

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2.1.3.1. Captura de carbono Los sistemas agroforestales juegan un papel importante en el secuestro de carbono en los suelos y en la biomasa leñosa (Beer et al., 2003). Dichos sistemas bien manejados mejoran la productividad, mientras secuestran carbono, además del beneficio económico que representa para los productores. El carbono total en los SSP varía entre 68–204 t ha-1, mucho de éste almacenado en el suelo, mientras que los incrementos anuales varían entre 1.8 a 5.2 t ha-1. La cantidad de C fijado en los SSP es afectada por el tipo de especies de gramíneas y leñosas, de la densidad y distribución espacial de las leñosas y de la tolerancia de las especies herbáceas a la sombra. Los principales componentes de almacenamiento de carbono en el uso de la tierra son el carbono orgánico del suelo (COS) y la biomasa aérea. La vegetación es la encargada de incorporar el carbono atmosférico al ciclo biológico por medio de la fotosíntesis. De igual manera, el suelo participa en el reciclaje y almacén de carbono en estos sistemas (FAO, 2007; Ibrahim et al., 2007). La captura de carbono consiste en fijar el carbono de la atmósfera contenido, principalmente en el dióxido de carbono, en la fitomasa o vegetación, mayormente en tejidos leñosos (Jaramillo, 2004). De esta manera, por cada molécula de carbono orgánico o glucosa que se sintetiza a través de la fotosíntesis, se capturan o absorben 6 moléculas de CO2 de la atmósfera, que al pasar a formar el polisacárido de la celulosa, se utilizan 18 átomos de carbono. Este proceso que se da en forma natural desde una planta (individuo, organismo) hasta un ecosistema y a nivel global, cobra sentido cuando la relacionamos con el llamado “efecto invernadero” y cambio climático actual, ya que el proceso biológico de la fotosíntesis al capturar las moléculas de carbono, disminuye su concentración en la atmósfera y en consecuencia mitiga el efecto invernadero y cambio climático (Benjamín y Masera, 2001). La captura de carbono por la vegetación constituye uno de los mecanismos más prometedores para la mitigación del efecto invernadero respecto al excedente de CO2 en la atmósfera. Otras medidas complementarias son la reducción de la quema de combustibles fósiles y el uso de energías alternativas entre los que destacan la energía solar, eléctrica, eólica y gas natural, pero que todavía resultan costosas en su desarrollo y uso generalizado (Martínez, 2001). Según Masera et al. (1997 y 2001), México presenta condiciones naturales muy propicias para las acciones de mitigación en el área de los recursos naturales. Para 1990, aproximadamente 25% de la superficie del país (50 millones de hectáreas) estaba cubierta por bosques y selvas. De este total, prácticamente la mitad eran bosques (25.5 millones hectáreas) y la mitad selvas (24.1 millones hectáreas). Adicionalmente existen alrededor de 62 millones de hectáreas forestales con vegetación semiárida, como matorrales y otros (Cuadro 3). A pesar que nuestro país posee condiciones favorables para el almacenamiento de carbono, algunos estudios mencionan que, la acumulación de carbono se atribuye a la edad del sistema a la estructura, función y manejo incluyendo a las condiciones edáficas como textura e historia de uso del suelo (FAO, 2006), ver cuadro 3 y 4.

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Cuadro 3. Patrón nacional de uso de suelo y sus reservorios de carbono. Ecosistema Cobertura vegetal Superficie

(miles de ha) Densidad de C (t ha-1)

Reservorio de Carbono

Bosques naturales

Boques de coníferas 9,985 257 2.5 Bosques latifoliados templados 8,409 236 1.9 Selvas tropicales siempre verdes 5,717 305 1.7 Selvas tropicales subcaducifolias 15,338 154 2.3 Bosques semi-áridos 62,840 80 5.0 Bosques degradados 21,484 122 2.6

Plantaciones Con rotación prolongada 3 191 0.0006 Plantaciones de restauración 147 180 0.0265

Bosques manejados

Conífieras 6,444 234 1.5 Selvas tropicales siempre verdes 900 309 0.28

Áreas protegidas

Templado 672 240 0.16 Tropical siempre verde 1,765 305 0.54 Tropical caducifolio 106 154 0.02 Áreas pantanosas 303 282 0.09 Bosques semi-áridos 3,170 97 0.30

Otros usos Agricultura 25,939 89 2.3 Pastizales 24,893 95 2.4 Agroforestería 900 159 0.1

Fuente: Masera et al. 2001. Por su parte, Acosta (2003), propuso que, el factor determinante en el almacenamiento de carbono es el tiempo de establecimiento; pero no existe un consenso entre los científicos para determinar cuáles son los factores que afectan la capacidad de los sistemas para almacenar carbono.

Cuadro 4. Comparación de C02 almacenado bajo dos opciones de manejo Años Ha % Total MT

C/ha/año MT CO2/ha/año

MT CO2 Total MT CO2

Opción A 1-10 254 100 0.32 1.17 2,972 2,972 11-20 254 100 0.35 1.28 3,251 6,223 21-30 254 100 0.18 0.66 1,676 7,899 31-40 254 100 0.09 0.33 838 8,737 41-50 254 100 0.05 0.18 466 9,203 Total opción A 9,203 Opción B 1-10 243 96 0.32 1.17 2,843 2,843 11-20 241 95 0.35 1.28 3,085 5,928 21-30 238 94 0.18 0.66 1,571 7,499 31-40 238 94 0.09 0.33 785 8,284 41-50 238 94 0.05 0.18 428 8,712 1-10 11 4 0.64 2.36 260 260 11-20 13 5 2.44 8.99 1,169 1,429 21-30 16 6 4.69 17.23 2,757 4,186 31-40 16 6 2.54 9.34 1,495 5,681 41-50 16 6 2.95 10.84 1,735 7,416 Total opción B 16,128

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Los estudios realizados demuestran que la agroforestería es una alternativa sustentable al aprovechar las ventajas de varios estratos de la vegetación. Además, al aumentar la biomasa, no sólo se crean almacenes de carbono en forma de árboles y productos maderables, sino que se aumenta la biodiversidad animal y vegetal, ayudando a evitar el agotamiento de los recursos naturales ya existentes (Sánchez, 1995). En el trópico húmedo, los sistemas agroforestales tienen la capacidad de almacenar 70 t C/ha en la vegetación (biomasa aérea) y 25 t C/ha en los primeros 20 cm de profundidad del suelo (Mutuo et al., 2005). Albrecht y Kandji (2003), indican que, los SSP podrían acumular entre 1.1 y 2.2 Pg C (Pg= mil millones de toneladas) en los próximos 50 años en todo el mundo, con lo que podría reducir significativamente el efecto del CO2 sobre la atmósfera. En ciertos casos, el depósito por encima del suelo de los SSP está cerca de aquellos encontrados en los bosques secundarios. Además, el depósito de carbono en el suelo aumenta en la agroforestería (Nair, 2004). El potencial de los sistemas silvopastoriles (i.e., suelo y biomasa) para almacenar carbono puede variar entre 20 y 204 t/ha, estando la mayoría de este carbono almacenado en los suelos, pudiendo incluso tener incrementos de C anual que pueden variar entre 1.8 y 5.2 t/ha (Ibrahim et al., 2005). 2.1.3.2. Recuperación de áreas degradadas Es indiscutible que, la disminución de la cubierta vegetal ha traído como consecuencia una reducción en el reciclaje de nutrientes y por ende, pérdida en la fertilidad de los suelos (Iriondo et al., 1998). Para mitigar el impacto negativo del manejo tradicional de la ganadería sobre el medio ambiente, los sistemas agroforestales en sus diferentes modalidades se presentan como una alternativa que responde de alguna manera a los problemas ocasionados por la deforestación y degradación de los ecosistemas y a la sostenibilidad de los sistemas agropecuarios (Nair, 2004). Dentro de estos sistemas, el uso de leguminosas forrajeras arbóreas posee ventajas que son ampliamente conocidas, entre las que se pueden mencionar; la recuperación de la fertilidad del suelo, reducción de la población de malezas y provisión de productos adicionales (Pezo e Ibrahim, 1998). En este sentido, Razz y Clavero (2006), observaron que, un banco forrajero de Leucaena leucocephala mejoró las condiciones químicas de los suelos, comparado con un monocultivo de Bracharia Brizantha, constituyendo una alternativa en suelos tropicales deficientes en nutrientes. Por su parte, Uribe y Petit (2007), estudiaron la influencia de tres coberturas (L. leucocephala, Mucuna pruriens y vegetación secundaria) y los periodos de barbecho, en la recuperación de la fertilidad del suelo en milpas del estado de Yucatán, encontrando que, los barbechos cortos contribuyen en la recuperación de la fertilidad del suelo de algunas propiedades químicas al observarse una mejoría en los contenidos de materia orgánica, NO3, K y Mg. Asimismo, las coberturas evaluadas contribuyeron al restablecimiento de la fertilidad en diferentes proporciones, observando que, Leucaena mejoró en mayor proporción el contenido de K, Ca, y Mg; mientras que Mucuna el NO3 y la vegetación secundaria, los contenidos de materia orgánica.

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2.1.3.3. Calidad y ciclo del agua El servicio ambiental hídrico es de todos los servicios ambientales el menos estudiado (Beer et al., 2003). Nepstad et al. (1994), encontraron en Brasil, que durante una temporada seca severa la disponibilidad de agua a una profundidad de 2 -8 m disminuyó de 380 mm en el bosque a 310 mm en la pastura degradada. La disminución en la disponibilidad de agua en el suelo de la pastura degradada significa que el ecosistema almacena menos precipitación respecto al bosque y existe menor filtración a los acuíferos o escorrentía sub-superficial a los arroyos en la época lluviosa. Al final de la época seca el bosque puede almacenar adicionalmente 770 mm de agua en los primeros 8 m del suelo comparados con los 400 mm en la pastura. Esto significa que en el paisaje con dominancia de pasturas la escasez de agua puede convertirse en un punto crítico especialmente en regiones áridas o semiáridas. 2.1.3.4. Conservación de la biodiversidad La transformación de los bosques naturales a áreas para ganadería con manejo convencional (pasturas con baja densidad de árboles y alto uso de agroquímicos) ha ocasionado cambios en el tamaño y distribución de los remanentes de bosque, perdida de la biodiversidad y contaminación del agua, entre otros (Harvey et al. 2005). A nivel de conservación de la biodiversidad, la presencia de elementos como parches de bosques, bosques riparios, cercas vivas y árboles dispersos en potreros en los paisajes ganaderos, pueden servir como hábitat, sitios de alimentación, y como corredores biológicos para una gran diversidad de especies de plantas y animales. 2.2. Manejo de interacciones ecológicas en los Sistemas Agroforestales Los árboles y cultivos anuales desde tiempos antepasados han crecido y compartido el mismo espacio y ambiente. Bajo estas condiciones es muy probable que los árboles y los cultivos compitan por luz, agua y nutrimentos. Cuando las interacciones que ocurren en el sistema son manejadas adecuadamente en los sistemas agroforestales se obtienen mayores beneficios. Los árboles particularmente compiten con los cultivos por varias razones. La primera de ellas es el sombreado a los cultivos que crecen bajo ellos. Los árboles crecen rápidamente, especialmente los árboles multipropósito usados en los sistemas agroforestales. Generalmente, cuando los árboles se establecen primero que los cultivos y por tanto tienen la oportunidad de crecer primero, desarrollar sus coronas y raíces. En este sentido es importante manejar estratégicamente los sistemas agroforestales en orden de obtener el máximo aprovechamiento en términos de productividad y eficiencia. Por tanto, uno de los principales objetivos es que las interacciones positivas sean mayores que las interacciones negativas y que los árboles asociados a los cultivos sean más productivos en comparación de cuando crecen en monocultivo. Aunque los sistemas agroforestales son ambientes manipulados por el hombre para satisfacer sus necesidades básicas por tanto no pueden describirse como ambientes naturales, representan un avance en comparación a los sistemas en monocultivo, y con mayor énfasis en la biodiversidad de cultivos y la conservación de los recursos naturales. Más recientemente, se orientan los

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sistemas agroforestales hacia la utilización de combinaciones creciendo a mayor densidad por área (estrecha relación), que incluyen especies nativas, (Ong et al., 1991). 2.2.1. Interacciones entre especies La agroforestería incluye un grupo de diversas interacciones cuyo objetivo es la obtención de los beneficios de cultivar plantas leñosas y herbáceas simultáneamente, lo que se logra comúnmente con la incorporación de árboles en tierras que se utilizan para pasturas o asociados a cultivos anuales. Las interacciones entre especies son reguladas a través del ambiente mediante el principio de “respuesta y efecto”, el cual establece que la planta y su ambiente se modifican el uno al otro (figura 17), de tal manera que el ambiente provoca una respuesta en el funcionamiento crecimiento de la planta y que ésta a su vez, tiene un efecto sobre el ambiente a través de la modificación de uno más de sus factores. De esta manera, la morfología y la vida de la planta son gobernadas por el ambiente, pero al mismo tiempo, la planta puede cambiar su ambiente, (Sinclair, 1998). La naturaleza de las interacciones entre y dentro de las especies se refiere entonces, a los medios por los cuales una planta puede influir en sus compañeras asociadas, cambiando su ambiente, ya sea en forma directa por adición o sustracción o indirectamente.

Figura 17. Principio de respuesta y efecto. Fuente: Goldberg y Werner 1983, adaptado de Vandermeer 1989.

2.2.2. Interacciones planta-animal-suelo En los sistemas agroforestales, principalmente en los sistemas silvopastoriles ocurren interacciones importantes relacionadas con el reciclaje de nutrimentos. Una herramienta bastante interesante de interacción positiva es el reciclaje de nitrógeno hacia el suelo, en animales que consumen alimento concentrado y que después, pastorean las praderas. Otro tipo de interacción entre planta suelo es la ocurrida con plantas que fijan nitrógeno atmosférico hacia el suelo. Existen evidencias de la transferencia del nitrógeno de especies leguminosas a cultivos agrícolas (Giller y Wilson, 1991). Estudios por medio realizados con la

Ambiente

Especie A Especie B

Causa una respuesta en

Tiene un efecto en

Causa una respuesta en

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técnica de 15N han demostrado que el maíz se ve favorecido cuando se asocia a especies de Leucaena o Sesbania. Ligado a la fijación de nitrógeno, está el ciclaje de nutrimentos el cual ocurre por medio de la descomposición de biomasa y hojarasca incorporando al suelo una gran cantidad de nutrimentos, de la misma forma funciona el animal por medio de la incorporación de excretas al suelo (figura 18).

Figura 18, bovino en sistemas silvopastoril con incorporación de nutrimentos al suelo por medio de las excretas. La descomposición de la hojarasca conduce con el tiempo a la liberación de nutrimentos en una forma disponible para las plantas. También la presencia de hojarasca mejora la infiltración de agua y reduce el escurrimiento y la evaporación.

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CAPITULO 3 ÁRBOLES Y ARBUSTOS EN SISTEMAS AGROFORESTALES PARA LA PRODUCCIÓN ANIMAL 3.1. Importancia de los árboles y arbustos en la producción animal Por variadas razones, principalmente ligadas al legado colonial y a la formación académica tradicional, la producción animal en la mayor parte de las zonas tropicales de Latinoamérica, tanto para monogástricos como para rumiantes, se ha basado en la adaptación incompleta de modelos desarrollados en climas templados. Los sistemas de producción bovina bajo pastoreo extensivo en las zonas tropicales, han causado un gran daño al medio ambiente y a la biodiversidad, han impedido un desarrollo rural y por consecuencia han promovido la emigración de la población rural hacia las ciudades en busca de alternativas mejores de vida (Howard-Borjas, 1995). Los sistemas industrializados de monogástricos por su parte, particularmente de porcinos, han causado graves problemas locales de contaminación de suelos y aguas, debido a la falta de previsión sobre el manejo de los residuales y su correcta aplicación a los cultivos para asegurar el reciclaje de nutrientes (Rosario y Sánchez, 1998). La destrucción de selvas y bosques, con la consecuente drástica reducción o pérdida de especies de plantas y animales, para la implantación de praderas artificiales, ha tenido serias repercusiones sobre el medio ambiente tropical. Considerando además que los niveles de productividad en las praderas tropicales son bajos y que los beneficiarios no han sido la población rural en general, sino sectores privilegiados de poblaciones urbanas y los países desarrollados importadores de carne, esta modalidad de producción animal tiene que ser modificado urgentemente. La vegetación original de la mayor parte de los ecosistemas tropicales húmedos es rica en variedad de especies y en cantidad total de biomasa distribuida en múltiples estratos, con una alta capacidad fotosintética. Los nutrientes minerales y el material orgánico están distribuidos principalmente en las plantas. Los suelos, lixiviados y generalmente pobres, no tienen la capacidad de retener los nutrientes presentes en el ecosistema una vez que la abundante vegetación ha sido removida, y reemplazada por una relativamente ligera cubierta compuesta de pastos. Con esta pérdida de biomasa, se pierde también capacidad fotosintética. Las praderas de pastos para la producción bovina son verdaderamente artificiales, pues no solo la mayor parte de las especies de gramíneas vienen de otros continentes, incluso las que forman las praderas tropicales nativas, sino que hay que hacer un esfuerzo constante para evitar que se llenen de las llamadas malezas. Las tentativas de la naturaleza para restablecer una vegetación secundaria, reflejada en el crecimiento espontáneo de árboles y arbustos, son constantemente detenidas por los herbicidas o en el mejor de los casos por el machete o el control mecánico. La producción primaria de las praderas artificiales es baja comparada con la que existía originalmente, y la producción de carne y leche por unidad de área, a pesar de variedades de pastos mejorados y fuerte fertilización, ha llegado a un límite que parece insuperable con las estrategias de la revolución verde: monocultivo de pastos y altos insumos (fertilizantes) derivados

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de los combustible fósiles. Las leguminosas rastreras introducidas en algunos casos han tenido una contribución significativa a los rendimientos del pastizal, pero en general han probado ser difíciles de manejar y mantener. Según el Dr. Preston T. R. (comunicación personal) es claro que las mejoras en los sistemas de producción animal en el trópico no hay que buscarlas mirando hacia abajo (buscando pastos y leguminosas rastreras), sino hacia arriba (buscando árboles y arbustos forrajeros). En otras palabras, se tiene que regresar a modelos más cercanos a la vegetación original, pero específicamente diseñados para aumentar la productividad animal de los mismos. Los sistemas agroforestales ofrecen una alternativa sostenible para aumentar la biodiversidad animal y vegetal, y para aumentar los niveles de producción animal con reducida dependencia de los insumos externos. Con ellos se trata de aprovechar las ventajas de varios estratos de la vegetación, como se ha enfatizado desde hace tiempo en el Sudeste Asiático (Nitis et al., 1991) y de mejorar la dieta animal proporcionando una diversidad de alimentos, forrajes, flores y frutos, que permiten al animal variar su dieta y aumentar su nivel de producción.

3.2. Importancia ecológica-ambiental Micro-Ambiente Favorable para los Animales El micro-clima que se crea bajo los árboles beneficia también a los animales domésticos que se mantienen más frescos a la media sombra que bajo el fuerte sol tropical. Aunque en las condiciones de pastoreo en praderas artificiales, los bovinos tienden a pastar preferiblemente en las horas más frescas, ciertamente su consumo se ve limitado tanto por razones de regulación del balance térmico como por restricciones del horario de pastoreo. Expansión de la Biodiversidad Estos bosques diseñados para la producción animal también favorecerán gradualmente el aumento de la biodiversidad de especies animales silvestres, y la recuperación de los nutrientes presentes en la vegetación original a partir de la extracción del mismo subsuelo, para mayor detalle ver sección 2.1.3.

3.3. Importancia nutricia Ante la escasez de alimentos en la época seca para la alimentación animal, los árboles forrajeros presentan características que los convierten en una alternativa viable para suplir parte de este déficit, tanto en cantidad (biomasa) como en calidad (nutrientes), con el propósito de mantener niveles de producción animal adecuados. Basados en las observaciones del consumo de estas especies, se hace necesario realizar una revisión de sus cualidades como forrajes y tratar de estimar la productividad de algunos de los árboles, (Lizarraga, 2000).

Las plantas leñosas constituyen una fuente importante de alimento para el ganado y la vida silvestre en general, principalmente en el caso de las leguminosas, ya que su valor nutritivo es

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superior al de otras especies forrajeras. En Las zonas áridas y semiáridas, estas especies llegan a aportar más del 80 % de la proteína de la ración durante la época seca, con lo cual se logra subsanar la escasez de forraje, mantener y en algunos casos incrementar la productividad animal (Baumer, 1992). Una manera de incrementar la eficiencia de los árboles y pastos como recursos forrajeros es el uso de mezclas de diferentes especies, ya que se ha visto que entre ellas puede haber asociaciones positivas en cuanto a la digestibilidad y consumo del forraje, mejorando los parámetros productivos del ganado que las consume. En este sentido, es conveniente establecer mezclas de follaje arbóreo mediante bancos mixtos de proteína, los cultivos multiestratos, cultivo en callejones y los sistemas de sucesión vegetal (rosales, 1999). Las especies arbóreas se utilizan por estar disponibles cuando otras no lo están, por su amplia adaptación a nuestras condiciones de climas tropicales y de suelo. Sin embargo, también deben cubrir criterios de calidad nutrimental, producción y versatilidad agronómica sobre los forrajes tradicionalmente utilizados. Dentro de estos se tienen algunos requisitos:

• El consumo del follaje debe mantener o incrementar la producción animal a partir de la inclusión del follaje arbóreo en la dieta proporcionada a los animales.

• El valor nutricional del follaje arbóreo debe ser mejor que el que normalmente se

puede encontrar en los pastos que comúnmente se utilizan en la producción animal, principalmente en los periodos en que los pastos escasean.

• Las especies arbustivas seleccionadas deben ser capaces de soportar podas frecuentes

y de poca demanda de fertilizantes y bien adaptada a las condiciones ambientales para que los cuidados posteriores al establecimiento sean mínimos, sin que esto afecte la productividad de la planta.

• Producir suficiente cantidad de follaje aun es condiciones climáticas adversas ya que

esto le confiere muchas ventajas sobre las especies forrajeras tradicionales basadas en gramíneas.

Con base en lo anterior, las especies nativas son las primeras en considerarse por su adaptación al lugar y buen contenido de PC y degradación ruminal, con lo cual puede ser un suplemento valioso para los animales en cualquier época del año y en cualquier etapa fisiológica de los animales. En este sentido, como el nitrógeno es limitante en la productividad de pastos y animales, y las leguminosas lo aportan; éstas pueden ayudar a cubrir las necesidades de producción como se observó en Cuba en la producción de leche y carne (Hernández et al., 1999). 3.4. Principales especies arbóreas y arbustivas para la alimentación animal Existe una gran diversidad de especies arbóreas y arbustivas multipropósito con potencial para ser utilizadas en la producción animal. En este sentido, los árboles son de gran importancia también en la producción animal, específicamente, en la alimentación del ganado. Uno de los principales beneficios del follaje de árboles para los animales es el alto contenido de proteína (14

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al 40%), en comparación a las pasturas tradicionales (6 al 12 % PC), estudios realizados en la FMVZ/UADY (Ayala et al., 2006) con especies arbóreas revelan que la mayoría de las especies arbóreas forrajeras locales tienen más del 60 % de digestibilidad de la materia seca (MS). A continuación se presentan algunas de las especies arbóreas más utilizadas como forraje en la península de Yucatán. Gliricidia sepium (Matarraton) Es una arbustiva ampliamente usada en el trópico, también prospera en zonas templadas donde crece durante todo el año, a veces pierde sus hojas con sequías fuertes y prolongadas o durante la época de floración que comprende los meses de diciembre a abril. Sin embargo, ésta defoliación natural se puede evitar a través de los cortes periódicos de su follaje. El matarratón es la leguminosa arbórea que ha sido estudiada por CIPAV de Colombia dada su amplia distribución, su elevada producción, y su alto valor nutritivo y gran aceptación por parte de los rumiantes. Otros nombres con los que se le conoce el matarraton en otros países latinoamericanos son cocoite, madero negro, piñón cubano, madre cacao y bien vestido. Brosimun alicastrum (Ramón) Los nombres comunes con los que se le conoce son: Capomo, mujú, ujo, mojo, ojite y ox, pertenece a la familia de las moráceas. Es un árbol que puede alcanzar hasta 45 m de altura. Las hojas, tallos y semillas hacen un excelente forraje; las hojas contienen 10-14 % de proteína y las semillas de 13.9-20 % además son ricas en el triptofano, hierro y vitamina C. Las semillas son comestibles cocinadas y en forma de harina, y también tostadas para preparar una bebida similar al chocolate. Es una de las especies que tiene un amplio rango de distribución natural y adaptación a las condiciones heterogéneas que el medio les impone. En la región, el forraje se considera una fuente de alimento animal oportuno, sobre todo en la época de seca. El ramón forma parte de la selva alta perennifolia, selva subperennifolia y subcaducifolias, en ocasiones puede encontrársele en cañadas húmedas de zonas semiáridas. Es una de las especies de distribución más amplia en México, se encuentra tanto en la vertiente del Golfo de México, desde el sur de Tamaulipas hasta la Península de Yucatán, así como en la vertiente marítima de la sierra Madre Oriental y en la vertiente del Pacífico desde Sinaloa y Nayarit, hasta Chiapas. Guazuma ulmifolia (Pixoy) El pixoy es también ampliamente conocido como guazuma, y caulote, pertenece a la familia Sterculiaceae, es un árbol caducifólio de 5 a 15 m de altura, aunque se han reportado plantas con alturas de hasta 20 m, presenta ramas largas muy extendidas, horizontales, con hojas alternas en dos hileras, arregladas en un plano. El pixoy se encuentra distribuido en toda América tropical, ocurre desde México hasta Ecuador, Perú, norte de Argentina, Paraguay, Bolivia y parte meridional del Brasil. Crece mejor en climas con una estación de secas bien marcada, con 600 a 1500 mm de precipitación anual y una altura

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de 0 a 1000 msnm. Es ampliamente utilizado como cerco vivo y caminos. También es común en potreros donde, aunque no esté plantado, se deja crecer para sombra, forraje, producción de leña. Se ha determinado que muchos animales domésticos y silvestres se alimentan del follaje y frutos del guácimo. Se recomienda una frecuencia de corte de dos meses para el manejo de la especie para fines forrajeros. Las hojas tiernas y el fruto del guácimo tienen potencial nutritivo. La harina del guácimo es aceptada por los animales y podría constituir un ingrediente adicional en las raciones para animales de crianza. Piscidia piscipula (Jabín) El jabín pertenece a la familia de las Leguminosas, es altamente resistente a la quema. Forma parte de la selva mediana subcaducifolia y caducifolia. En México se le encuentra en los estados de Tamaulipas, Veracruz, Tabasco, Campeche, Yucatán, Quintana Roo, Chiapas, Oaxaca, Guerrero, Michoacán, Colima, Jalisco y Nayarit. El follaje es comestible principalmente por el ganado vacuno, es utilizado por los indígenas en los rituales, medicinal, también puede ser utilizado como cerco vivo y además es un árbol melífero. Produce buena cantidad de follaje el cual se puede utilizar en fresco, heno o ensilado con otras especies arbóreas. Lysiloma latisiliquum (Tzalam) El tzalam es una de las plantas autóctonas, ampliamente distribuidas en la Península de Yucatán y parte del norte del estado de Chiapas, utilizada desde hace ya muchos años para curtir pieles. Las ramas (tallos tiernos y hojas), son utilizadas como forraje para alimentar cabras y ovinos durante la época seca del año; parece ser que estimulan la producción de leche en el ganado. Leucaena Leucocephala (Huaxim) El huaxim es un árbol leguminoso originario de centro América y de la península de Yucatán en México, naturalizándose en la mayor parte de los países tropicales. Requiere 750 mm o más de precipitación anual y persiste bien en periodos secos. La leucaena ha demostrado ser una de las leguminosas con más amplia variedad de usos en la zona tropical. Es muy valiosa como suplemento proteico para ganado, puede ser pastoreada. Crece naturalmente en los trópicos húmedos, semihúmedos y Sub- trópicos. Su rango de temperatura óptima es de 22-30 °C, con una mínima de 10 °C; sin embargo, puede sobrevivir a precipitaciones menores, siempre y cuando exista suficiente humedad para establecerse. Es la leguminosa arbórea de uso múltiple más cultivada en los trópicos (Brewbaker, 1986) ya que se utiliza como forraje, abono verde, leña, madera, sombra para animales y plantas, protección de suelos y sus vainas son empleadas en la alimentación humana. El huaxim también ha sido utilizada como abono verde, para la conservación de suelos, en barbecho, cercas aboneras, barreras vivas, como sombra en cultivo de cacao, café, pimienta, vainilla. Produce un abundante follaje rico en nitrógeno.

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Bursera simaruba (Chaka) El Chaka pertenece a la familia de las Burceraceaes, es un árbol erecto de hasta 20- 30 m de alto, de tronco fuerte, de color rojizo y aspecto brillante. Las hojas son compuestas, tienen aproximadamente 12.8% de proteína cruda y caen en la época de secas. Es originario de América tropical, Desde el sur de México hasta el norte de Sudamérica, incluyendo las islas del caribe y Florida. Tiene buena capacidad para competir con malezas, es una especie de rápido crecimiento y establecimiento, es muy utilizada por su fácil reproducción y prendimiento por estacas. No requiere de cuidados especiales y se mantiene por tiempos muy largos satisfactoriamente. Se usa como Barrera rompe vientos cerca viva, ornamental, sombra, los frutos son consumidos por las aves. Albizia lebbeck (Albizia). La albizia es originaria de la india, Pakistán, Birmania y Malasia. Se ha difundido en muchas áreas tropicales de Asia y África; en América es común en el Caribe, Centroamérica, Venezuela y el norte de Colombia (Lowry etal., 1994). Es un árbol de 6 a 12 m de alto o hasta 30 m de altura. Es uno de los mejores árboles forrajeros, y las vainas verdes son un excelente alimento. Su follaje contiene niveles altos de nitrógeno, la hojarasca seca contiene de 9 a 10 % de materia nitrogenada, la corteza contiene taninos; algunas partes del árbol tiene propiedades medicinales (Geilfus, 1994). 3.4.1. Ventajas y limitantes del uso de árboles en la producción animal en los trópicos Ante la escasez de alimentos en la época seca para la alimentación animal, los árboles forrajeros presentan características que los convierten en una alternativa viable para suplir parte de este déficit, tanto en volumen (biomasa) como en calidad (nutrientes), con el propósito de obtener mejores niveles de producción. Basados en las observaciones del consumo de estas especies, se hace necesario realizar una revisión de sus cualidades como forrajes y tratar de estimar la productividad de algunos de los árboles (Lizarraga Sánchez, 2000)

Las plantas leñosas constituyen una fuente importante de alimento para el ganado y la vida silvestre, principalmente en el caso de las leguminosas, ya que su valor nutritivo es superior al de otras especies forrajeras. En Las zonas áridas y semiáridas, estas especies llegan a aportar más del 80 % de la proteína de la ración durante la época seca, con lo cual se logra subsanar la escasez de forraje, mantener y en algunos casos incrementar la productividad animal (Baumer, 1992).

Una manera de incrementar la eficiencia de los árboles y pastos como recursos forrajeros es el uso de mezclas de diferentes especies, ya que se ha visto que entre ellas puede haber asociaciones positivas en cuanto a la digestibilidad y consumo del forraje, mejorando los parámetros productivos del ganado que las consume. Algunas formas de utilizar mezclas de follaje arbóreo es mediante los bancos mixtos de proteína, los cultivos multiestratos y los sistemas de sucesión vegetal (rosales, 1999).

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Importancia de las arbóreas tropicales para complementar la dieta. Las arbóreas se utilizan por ser disponibles; pero debe cubrir los criterios de calidad nutrimental, producción y versatilidad agronómica sobre forrajes tradicionalmente utilizados. Dentro de estos se tienen algunos requisitos:

a) El consumo del follaje debe mostrar cambios benéficos en la producción animal; b) El contenido nutrimental debe ser atractivo para la producción animal; c) Ser especies resistentes a la poda frecuente y d) Producir suficiente cantidad de biomasa susceptible de utilizarse.

Con base en lo anterior, las especies nativas son las primeras en considerarse por su adaptación al lugar y buen contenido de PC y degradación ruminal la cual puede ser igual e incluso mayor, dependiendo la especie arbórea, que los alimentos balanceados, utilizados comúnmente. En este sentido, como el nitrógeno es limitante en la productividad de pastos y animales, y las leguminosas lo aportan; éstas pueden ayudar a cubrir las necesidades de producción como se observó en Cuba en la producción de leche y carne (Hernández et al., 1999).

Las leguminosas arbóreas presentan características que las hacen sobresalir de las

herbáceas como son:

a) Larga vida; b) Aportar forraje de alta calidad para el ganado; c) Fuente de leña; d) Dentro del ecosistema favorece un micro-ambiente para múltiples especies, el ganado

es uno de los beneficiarios, e) Recuperación de suelo erosionado f) Es fuentes de alimento y medicina para humanos g) Mejoran la fertilidad del suelo.

Limitantes Aunque las especies arbóreas o arbustivas presentan una gran cantidad de ventajas dentro de los sistemas agroforestales, existen también algunas desventajas de importancia que se deben considerar, algunas de mayor relevancia se presentan a continuación:

• La competencia por luz entre los árboles y estrato herbáceo, como producto de la sombra excesiva, pudiera afectar su composición florística y su rendimiento, en particular el de las gramíneas en sistemas silvopastoriles.

• Algunas árboles pueden constituir especies colonizadores lo cual se puede ver favorecida por efecto de los animales.

• Se dificulta el uso de mecanización y aumenta la necesidad de mano de obra • Se requiere de esperar algunos años para que los árboles pueden adquirir valor

comercial, principalmente en especies maderables

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3.5. Perspectivas futuras del uso de los árboles en la nutrición animal En los últimos años se han obtenido resultados satisfactorios con el uso de árboles en la alimentación animal. Sin embargo, para lograr avances significativos en el uso de árboles forrajeros desde un punto de vista integral, considerando aspectos sociales, productivos y ambientales, se requiere que la investigación esté orientada a resolver problemas actuales, locales y regionales que tengan como objetivo la rentabilidad económica, la sustentabilidad ambiental y el beneficio social. En otras palabras se requiere ser más eficiente en el uso de recursos locales para depender menos del exterior para ser más competitivos en el ámbito regional e internacional. Una de las metas que aun no se logran alcanzar es que la investigación y los resultados lleguen a los productores y a las instituciones gubernamentales para que puedan contribuir con la diseminación y extensión de los resultados de tal forma, que se pueda ampliar el conocimiento del uso de especies arbóreas con potencial forrajero. Un aspecto importante que se debe considerar es darle la debida importancia a las especies arbustivas. Existe una gran cantidad de especies arbóreas que tienen atributos agronómicos, ecológicos y económicos que no se conocen. Como ejemplo se citan algunas especies. Diferentes especies se pueden utilizar como cercos vivos con ventajas económicas adicionales comparados con los postes secos o estructuras de concreto. Además, algunas especies fijan nitrógeno atmosférico a través de sus nódulos en las raíces y lo aporta al suelo cuando aquellos se descomponen, actuando, al igual que el resto de las leguminosas, como un fertilizante orgánico, mejorador de su estructura, beneficiándose así el cultivo al cual pueda estar asociado. De igual manera, otras especies, además de las ventajas mencionadas, ofrecen adicionalmente una producción de madera de alta rentabilidad, que permite su aprovechamiento a los 2 años, sirviendo como una fuente adicional de ingresos al productor. El café (Coffea arabica) y el cacao (Theobroma cacao) son cultivos que requieren de árboles de sombrío, para lo cual se usan principalmente leguminosas como Erythrina poeppigiana y Inga sp., los cuales suplen nitrógeno, abono verde, leña y flores para las abejas. En este sentido, los árboles, no solamente podrán contribuir a incrementar la producción animal, sino también, en reducir la presión ejercida sobre los recursos naturales, generando una gran diversidad de servicios ambientales y ecológicos, entre los más importantes se encuentran los relacionados con la conservación de la biodiversidad, el agua y el cambio climático. 3.6. Estrategias para el aprovechamiento de los árboles y arbustos 3.6.1. Manejo agronómico Uno de los aspectos de mayor relevancia para la productividad forrajera es el aspecto agronómico. Según Febles, Ruiz y Simon (1995), los árboles y arbustos multipropósito deben reunir las siguientes características agronómicas y nutricionales:

• Fáciles de establecer por semilla directa en campo, presentar un crecimiento rápido. • Buena adaptación y competencia con arvenses particularmente durante el periodo de

establecimiento

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• Altamente productivos y resistente a cortes, ramoneos frecuentes • Buena adaptación a condiciones edafoclimáticas del ambiente • Compatibles con diferentes especies arbóreas y a gramíneas • Mínimos requerimentos de fertilizantes • Capacidad para fijar nitrógeno atmosférico • Tener sistema radicular profundo para evitar competencia con gramíneas cuando

crece en asociación • Mantener follaje aun en periodos de sequías • Tener follaje con alto contenido de nutrimentos especialmente nitrógeno y energía

3.6.2. Integración de follaje de árboles a la dieta de los animales La incorporación del follaje de especies arbóreas y arbustivas a la dieta de los animales favorece e incrementa la calidad de los alimentos, se logra un mayor equilibrio de los rendimientos a través de los años y los animales consumen un forraje más balanceado y de mayor calidad en comparación a las praderas tradicionales. El follaje se puede integrar a la dieta en diferentes vías y formas entre las más comunes tenemos:

• Directa, ramoneo directo de los árboles, una de las vías más tradicionales. • Indirecto, corte y acarreo (bancos de forraje o proteína), ensilado, henificado.

En el caso de los árboles y arbustos leguminosos existe también una contribución al nitrógeno del suelo, de diferentes formas, hojarasca, raíces en descomposición y nitrógeno reciclado. La sombra de los árboles contribuye a reducir la intensidad de la luz a capas inferiores incluyendo la reducción de la temperatura, lo cual puede mejorar también el contenido de proteína de los pastos acompañantes. En áreas ganaderas los animales pueden ser una vía eficaz de reforestación natural, algunas especies arbóreas para su germinación necesitan de un proceso de escarificación lo cual los rumiantes lo pueden realizar de forma natural ya que, al consumir los frutos y semillas pasan a través del estomago de los animales el cual puede alcanzar temperaturas de 40° de tal forma, que cuando excretan las semillas están listan para su germinación y crecimiento. 3.6.3. Mezclas de árboles forrajeros y elaboración de silos Un amplio rango de especies arbustivas y arbóreas, tanto de leguminosas como de otras familias de plantas, ha sido identificadas como útiles para la alimentación animal y tienen un gran potencial para incrementar la productividad del ganado en los trópicos. Es por eso que recientemente los arbustos y árboles forrajeros han sido introducidos a sistemas de corte y pastoreo para proveer de forraje verde, alto en proteína para suplementar el forraje de baja calidad. En relación con la ganadería tradicional, es un hecho poco alentador, para los expertos en prados de gramíneas darse cuenta de que, probablemente, son más los animales que se alimentan de

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arbustos y árboles, o de asociaciones en las que las leñosas desempeñan un papel importante (Benavides, 1998). El enfoque convencional para los árboles forrajeros es estudiar y promover especies en forma individual, cuando la realidad es que, en muchas partes del mundo tropical, los animales comen o son alimentados con mezclas de distintos follajes arbóreos (Rosales, 1998). En este sentido, es importante realizar mezclas de gramíneas y leguminosas para elevar el potencial nutritivo de los forrajes tropicales. En pasturas mixtas de leguminosas y pastos, la mayor ventaja para el animal pastando puede ser directa, por el consumo de leguminosa mejorando los niveles de proteína en la dieta, o indirecta, como consecuencia de la contribución del N disponible a los pastos asociados. Una estrategia para incrementar el uso de la diversidad de árboles y arbustos forrajeros es la utilización de mezclas de forrajes. El uso de mezclas asegura un suministro más diverso de forrajes y por lo tanto reduce el riesgo de dependencia en una sola especie vegetal, aunque el valor real como alimento se conoce sólo para un limitado grupo de especies. Desde el punto de vista científico, el mayor valor nutricional de la combinación de especies comparada con aquel obtenido con las especies ofrecidas individualmente puede explicarse por razones asociadas con la reducción de los efectos tóxicos de un forraje en particular, con efectos sinérgicos a nivel digestivo de los componentes de la mezcla o con un incremento en la variedad y palatabilidad de la dieta. Las leguminosas herbáceas y arbóreas han tomado parte importante en la alimentación de los rumiantes, por lo que se han realizado estudios para incorporarlas a los ensilajes, en una proporción gramínea: leguminosa de 70:30. El follaje de los árboles incorporado en la elaboración de silos es una forma natural de adicionar proteína a los alimentos. Sin embargo, se necesita de un mayor cuidado para hacer un ensilaje de buena calidad a base de leguminosas que con gramíneas, ya que éstas son deficientes en niveles de carbohidratos disponibles y altos en proteínas y en calcio, lo cual ejerce un efecto neutralizador del pH, es por eso que se recomienda que para prevenir una mala conservación es preferible ensilar las leguminosas mezcladas con gramíneas de alto contenido de carbohidratos solubles. Las especies leguminosas como L. leucocephala y G. sepium en mezclas con gramíneas se pueden obtener ensilajes de buena calidad. En el Campus de Ciencias Biológicas y Agropecuarias se han realizado con éxito ensilados con especies arbóreas locales como B. alicastrum, G. ulmifolia, Lisyloma latisiliqum, Piscidia piscipula, integrados con pasto Pennisetum purpureum (Taiwán) o con cáscara de naranja.

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CAPITULO 4 DISEÑO Y EVALUACIÓN DE SISTEMAS AGROFORESTALES TROPICALES 4.1. Diseño, evaluación y manejo de sistemas agroforestales La población rural, especialmente los más pobres viven en áreas de bajo potencial, con una gran dependencia de los recursos naturales que son la base de su sustento, sin embargo por las limitaciones en cuanto a calidad y/o cantidad de estos recursos, cruzan el umbral de la sustentabilidad y empiezan, por falta de alternativas, a destruir esta base. Se requiere entonces de una filosofía de desarrollo, radicalmente diferente a la tradicional de producción, distribución, consumo y acumulación de riquezas. Esa nueva filosofía encuentra su significado en el concepto de desarrollo sustentable, basado en la conservación de los recursos naturales, como requisito básico para mantener constantes los servicios ecológicos que requiere una población en expansión. En este sentido, los sistemas agroforestales se muestran como alternativa viable que puede cubrir los requisitos anteriormente mencionados. De tal manera que para el diseño de sistemas agroforestales debemos de considerar satisfacer cinco requisitos:

1. Tener un sistema con diversidad de cultivos 2. Al menos uno de los componentes sea leñosa perenne multipropósito 3. Los diferentes componentes interactúen biológica y económicamente 4. Los diferentes componentes tengan arreglos espaciales y temporales 5. Tengan una producción diversificada

4.1.1. Metodología del Diagnóstico y Diseño (D&D) Origen de la Metodología D&D De acuerdo con los desarrollos conceptuales y las investigaciones biofísicas en Agroforestería durante la década de los 80, hubo un sustancial progreso con respecto a investigaciones de metodologías para aspectos biofísicos y sociales de la Agroforestería. Estas metodologías consistieron esencialmente en dos tipos:

1. Procedimientos para avalúos holísticos de problemas de uso de la tierra dirigidos a la identificación de métodos y puntos de intervención específicos para el mejoramiento de un sistema de uso de la tierra dado, y

2. Adaptación de métodos y procedimientos que ya estén disponibles por investigaciones

en ramas específicas de las ciencias agrícolas, tales como las ciencias del suelo y de las plantas, para necesidades y condiciones específicas de la Agroforestería.

Al momento que la Agroforestería se define a sí misma como “un nuevo nombre para una

vieja práctica”, la metodología D&D es una adaptación de metodologías viejas o existentes para necesidades y condiciones específicas de Agroforestería.

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Algunas metodologías han sido desarrolladas por un análisis y evaluación holística de sistemas de uso de la tierra. Entre estas las más significantes fueron aquellas que se desarrollaron antes D&D, tales como Farming System Research/Extension FSR/E (Sistema de Investigación/Extensión en Fincas) y la Metodología de Evaluación de Tierras de la FAO (FAO, 1976). En términos amplios cada una de ella es completamente consistente con la otra, e intenta cumplir tareas u objetivos similares, pero cada una fue desarrollada para condiciones y objetivos específicos. Por ejemplo, el programa FSR/E fue desarrollado en respuesta a las fallas o insuficiencias de los métodos tradicionales de extensión y transferencia tecnológica que fueron iniciados para difundir las tecnologías de la revolución verde, dirigidos a recursos pobres y a productores de pequeña escala. La metodología D&D, nació de las palabras de J.B. Raintree, quien dirigió su desarrollo en el ICRAF, “fuera de las demandas de la situación agroforestal le da un enfoque especial sobre las oportunidades e impedimentos relacionadas con agroforestería dentro de los sistemas de uso de la tierra existentes y, lo más notable de los potenciales agroforestales que pueden ser examinados por otras metodologías, por ejemplo, para la mayoría de los profesionales de la metodología FSR/E, los árboles dentro del sistema de granja tienden a ser invisibles”. Conceptos y Procedimientos de D&D D&D es una metodología para el diagnóstico de problemas de manejo de tierras y el diseño de soluciones agroforestales. Fue desarrollada por el ICRAF para asistir a los investigadores agroforestales y desarrollar trabajadores de campo en la planificación e implementación de efectivos proyectos de investigación y desarrollo. Hay un proverbio en la profesión médica que dice “el diagnóstico debe preceder al tratamiento”. Cualquiera que se interese en la solución de un problema aplica este principio de una manera u otra. En el trabajo de mecánica de un automóvil, el mecánico, el reparador de radios, el forestal o el campesino tiene la habilidad para resolver problemas y comienza con definir cuál es el problema. Una clara definición del problema es a menudo todo lo que necesita sugerir una solución. D&D es simplemente un enfoque sistemático para la aplicación de este principio en la agroforestería. Los procedimientos básicos de D&D consisten de 6 fases, tal como se indica en el cuadro 5. Cada una de estas fases pueden ser subdivididas dentro de pequeños pasos, así como circunstancias puedan justificarse. La naturaleza de los datos, información a ser colectada, así como también los tipos de preguntas a ser formuladas se muestran en el Cuadro 6. Los procesos básicos de D&D mostrados en los cuadros 5 y 6 se repiten a través de la vida del proyecto, así como también para perfeccionar el diagnóstico original y mejorar el diseño tecnológico a la luz de nueva información procedente de los ensayos de campo controlados rígidamente en estaciones de investigación, y eventuales ensayos de extensión en un amplio rango de sitios, tal como se muestra en el cuadro 5. Este proceso iterativo provee bases puntuales de retroalimentación y complementariedad entre los diferentes componentes del proyecto. El proceso de D&D llega a autocorregirse por ajustes del plan de acción con nuevas informaciones. En un programa de investigación y extensión agroforestal se hacen decisiones importantes en reuniones periódicas del personal del proyecto,

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quienes evalúan de acuerdo a los nuevos resultados y revisan el plan de acción. Este proceso continúa hasta que el diseño sea juzgado innecesariamente como óptimo y perfecto. Características de la metodología D&D 4.1.2. Aspectos Claves de D&D Tal como hemos visto, D&D es una metodología desarrollada específicamente para aplicaciones agroforestales, con énfasis en un diagnóstico compresivo de los problemas, seguido por un diseño e implementación de intervenciones apropiadas para resolver los problemas diagnosticados. Sus características y aspectos más importantes son:

• Flexibilidad: D&D es procedimiento para descubrir cuál puede ser adaptado para adecuar las necesidades y recursos de una amplia variedad de usuarios de la tierra.

• Rapidez: D&D ha sido diseñado para permitir un rápido avalúo en la fase de

planificación de un proyecto con un profundo análisis que ocurre durante la implementación del proyecto.

• Repetición: D&D es un proceso de aprendizaje abierto-cerrado. Dado que diseños

iniciales casi siempre pueden ser mejorados, el D&D no necesita finalizar hasta que más afinamiento ya no sea necesario.

D&D se basa sobre la premisa de que por la incorporación de productores dentro de las actividades de investigación y extensión, intervenciones y recomendaciones subsecuentes serán fácilmente adoptadas. Durante las fases de prediagnóstico y diagnóstico, un equipo multidisciplinario de investigadores interactúa con productores y otros usuarios de la tierra en forma individual o en grupos. Estos ejercicios grupales se utilizan para caracterizar prácticas agroforestales comunes, identificar impedimentos a la producción, desde el punto de vista económico, agronómico, social y de otra naturaleza y discutir estrategias alternas de producción y manejo. Estas actividades se necesitan para identificar las percepciones del productor en cuanto a las limitaciones del uso de la tierra. También son hechos esfuerzos especiales para involucrar a las mujeres en las entrevistas diagnósticas; por ser conocedoras de problemas tales como el déficit de leña, en el cual los hombres pueden ser ignorantes o no interesarse. Entrevistas a productores son también útiles para iniciar vínculos y desarrollar confianza entre productores e investigadores, lo cual es necesario para el desarrollo futuro del programa. Este marco de trabajo demanda ser aplicado tanto en actividades de investigación como extensión. Si las tecnologías agroforestales que son contempladas en el diseño ya existen, la metodología D&D puede ser usada como una guía para intervenciones agroforestales por trabajadores extensionistas. Si, por otra parte, las tecnologías deseadas no existen o no están desarrolladas suficientemente, los diseños pueden proveer una base para identificar el tipo de

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investigación que necesita ser emprendida. Sin embargo, en realidad, la mayoría de las aplicaciones de D&D para la fecha han sido proyectos de desarrollo orientado. 4.1.3. Escalas variables de procedimientos D&D Otro aspecto del enfoque D&D es su escala neutral la cual es capaz de ser aplicada a diferentes niveles en los sistemas jerarquizados de uso de la tierra. Sin embargo, el procedimiento puede ser aplicado con pocas modificaciones a nivel micro (unidad de manejo de subsistencia tal como una granja familiar), a nivel meso (medio (comunidades locales) o a nivel macro (una región, país o eco-zona). La característica más distintiva de los métodos utilizados a nivel micro es el “enfoque de necesidades básicas”, identifica impedimentos, y un procedimiento para detectar problemas, el cual se utiliza para diseñar soluciones agroforestales y para diagnosticar problemas alimentos, leña, forraje, refugio, materia prima para artesanía y dinero en efectivo; problemas que los productores exponen en reuniones donde estas necesidades básicas son identificadas. El equipo de D&D entonces prueba las causas de los problemas identificados utilizando la lógica para arreglarlos, por ejemplo; ¿Qué está causando este problema y porqué eso es así? Cada causa identificada es entonces vinculada a una apropiada intervención agroforestal, y será discutida ampliamente entre el equipo de D&D y los miembros de la comunidad. Sin embargo, el D&D a nivel micro es un enfoque utilizado para identificar problemas de fincas individuales, simplemente no se corresponde lo suficiente para empresas agroforestales de a gran escala. Las soluciones a los problemas pueden necesitar ser aplicadas sobre un área que cubra cientos y miles de fincas (e.g., erosión del suelo en una pendiente de una cuenca o una peste en una región). Además, La familia ciertamente no es una unidad homogénea, detrás de las diferencias intrínsecas entre familias, diferentes miembros de una familia tendrán diferentes percepciones de problemas y diferentes recursos para manejar los problemas. La leña se considera a menudo “un problema de la mujer” considerando que la economía familiar es usualmente del dominio del “hombre”. Esto necesita esfuerzos especiales aun dentro de un enfoque D&D a nivel micro en orden de diseñar intervenciones relevantes para diferentes familias y para diferentes miembros de la familia. EL D&D a escala meso (media) se utiliza para trabajar con unidades mayores que las fincas, tales como cuencas y otras zonas del paisaje. Típicamente siguiendo la fase inicial del nivel familiar de D&D, un ejercicio de planificación en el paisaje es conducido por el diseño de una comprensiva e integrada solución agroforestal. Por ejemplo, si se identifica la erosión del suelo como un problema principal que necesita ser atacado a un nivel más grande que la finca, pueden ser analizadas fotografías aéreas de la cuenca con el fin de identificar características del paisaje y diseñar plantaciones de setos de árboles de uso múltiple, apoyados por diques y canales. Otro tipo de análisis D&D a escala meso es examinar las diferencias entre sistemas de uso de la tierra dentro de un área en diferentes zonas del paisaje, para determinar si existen oportunidades para la producción complementaria, por ejemplo: producción de leña a través de campesinos de bajos recursos de la cuenca alta para vender a productores con necesidades de combustible en los valles bajos. Este tipo de análisis socialmente sensitivo de las necesidades del usuario con

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relación a las oportunidades del paisaje es más que una empresa completa que requiere personal altamente hábil. 4.1.4. Comparación D&D con metodologías similares Como se mencionó al comienzo, algunas metodologías que comúnmente se han usado para diseñar sistemas de uso de la tierra mejorados son la FSR/E y la Evaluación de Tierras (FAO, 1976). Estas metodologías han sido utilizadas por mas tiempos que D&D y por supuesto se han hecho comparaciones. Con respectos a los aspectos procedimentales, D&D es más cerrada con relación a FSR/E (algunas veces D&D es representada como una forma de FSR/E). Sin embargo, de acuerdo a Raintree (1987), D&D se diferencia de FSR/E en los siguientes aspectos:

• Posee un amplio campo de diagnóstico, prestando atención específica al papel de los árboles dentro del sistema de producción.

• Tiene mayor tecnología elaborada en los pasos del diseño, lo cual se necesita para visualizar en la más compleja intervención del paisaje típico agroforestal.

• Puede ser aplicada a escalas variables, y, • Da lugar a un gran énfasis sobre la naturaleza iterativa del proceso de diagnóstico y

diseño. Una comparación detallada de D&D con Evaluación de Tierras de FAO, ha sido hecha por Young (1985). Él argumenta que si Evaluación de Tierras es aplicada en Agroforestería, entonces las dos metodologías intentan cumplir virtualmente la misma tarea: encontrar el mejor sistema para mejorar el uso de la tierra de un sitio dado. Sin embargo una de las principales diferencias parece ser que la primera trata más fuertemente los aspectos ambientales y D&D tratan más fuertemente los aspectos sociales. Otra metodología relativamente nueva y de una naturaleza similar es el análisis de agroecosistemas (Conway, 1985). Esta es una metodología conceptualmente más simple para “reconocimientos rurales rápidos”. Aunque no se ha hecho una comparación sistemática entre D&D y Análisis de agro ecosistemas, los dos enfoques comparten la misma filosofía. Otro enfoque holístico para el manejo de la tierra se ha originado de la perspectiva del manejo de las tierras de pastoreo que da lugar a un gran énfasis sobre el diseño como opuesto al diagnóstico (Savoy, 1988). Parece ser que, estas metodologías tienen las mismas características esenciales, tienen méritos específicos para situaciones específicas. No obstante, a su orientación agroforestal, D&D es más popular en círculos agroforestales, si la agroforestería por si misma se considera como subsistema de sistemas de producción y FSR/E algunas veces llega a ser más amplia y visualiza árboles en fincas como componentes esenciales en los sistemas de producción, entonces podemos decir que las diferencias entre las dos son de interés puramente académico. Pero el hecho que permanece es que estas metodologías son solamente para manejar lógicamente problemas de uso de la tierra; ellas no son sustitutas de la acción, por ejemplo: pruebas de

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perfeccionamiento y e intervenciones difundidas. Adicionalmente comprender los problemas biológicos y sociales, así como también tener un conocimiento de intervenciones posibles y un enfoque creativo, requiere de equipos multidisciplinarios. El adecuado diagnóstico y diseño será una función de su conocimiento y creatividad, paralelamente el éxito de la acción depende de los méritos de las tecnologías disponibles, además las metodologías pueden a lo mejor solamente identificar los problemas y sugerir las soluciones, estos por si mismos dependen de cómo se avance en el conocimiento y la aplicación.

Cuadro 5. Procedimiento Básico de la Metodología de Diagnóstico y Diseño (D&D) ETAPAS DE D&D PREGUNTAS BASICAS A

CONTESTAR FACTORES CLAVES

A CONSIDERAR MODO DE

INDAGACION PREDIAGNOSTICO Definición de Sistema de Uso de

la Tierra y selección de sitio. ¿Cuál es el Sistema objetivo? ¿Cómo funciona el Sistema? Cómo está organizado?, ¿Cómo funciona para alcanzar los objetivos?

Combinaciones distintivas de recursos, tecnología y objetivos de uso de la tierra

Ver y comparar los diferentes sistemas de uso de la tierra

DIAGNOSTICO ¿Qué tan bien trabaja el sistema? ¿Cuáles son sus problemas, impedimentos, limitaciones, síndromes de generación de problemas y puntos de intervención?

Problemas en los objetivos del sistema de asambleas (deficiencias en producción, problemas de sostenibilidad). Factores causales, impedimentos y puntos de intervención

Entrevistas, diagnósticos y observaciones directas de campo Dificultades de los subsistemas problemas

DISEÑO Y EVALUACION

¿Cómo mejorar el sistema? ¿Qué se necesita para mejorar el funcionamiento del sistema?

Especificaciones para resolver problemas o intervenciones para realzar el funcionamiento

Diseño iterativo y evaluación de alternativas

PLANIFICACION ¿Qué hacer para desarrollar y difundir el sistema mejorado?

Necesidades de investigación y desarrollo, necesidades de extensión

Diseño de investigación y planificación de proyectos

IMPLEMENTACION ¿Cómo ajustar la nueva información?

Retroalimentación desde estaciones de investigación, ensayos en fincas y estudios especiales.

Rediagnóstico y rediseño a la luz de la nueva información

Fuente: Raintree (1987)

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Cuadro 6. Necesidades y fuentes de información para el diagnóstico y diseño agroforestal DECISIONES DE DISEÑO PREGUNTAS Y FUENTES DE INFORMACIÓN

BASE EXTERNA DE CONOCIMIENTO RECONOCIMIENTO Y DIAGNOSTICO DE CAMPO

PROTOTIPOS AGROFORESTRALES POTENCIALMENTE RELEVANTES (identificación provisional)

¿Qué tipo de sistema es? (Ambiente, tipo de sistema de uso de la tierra, intensidad de uso, aumento de las fuentes de producción, problemas típicos, necesidades funcionales y potenciales, consideraciones de adoptabilidad)

¿Cuáles son las características de identificación del sistema? (¿ Cuáles son sus partes componentes, cómo están organizadas, cómo trabajan? ) procedentes encuestas breves de reconocimiento)

DISEÑO DEL ALGORITMO DE SITIO ESPECÍFICO. ESTRATEGIA DE DESARROLLO

¿Qué tipos y tasas de cambio son capaces de absorber este tipo de sistemas?, ¿Cuál es la vía optima de intensificación?

¿Cuál es la mejor estrategia general de desarrollo para el sistema? (Incrementar el mejoramiento o transformación completa, fase a abordar para introducción de cambios.

¿QUE PROBLEMAS Y POTENCIALES DEBERIA EL DISEÑO MANEJAR?

¿Cuáles son los problemas y potenciales típicos de este tipo de sistema en su estado presente de desarrollo?

¿Cuáles son los problemas actuales y potenciales del sistema? ¿Cómo la comunidad local puede convivir normalmente con estos problemas?

¿QUE FUNCIONES DEBERIA EL DISEÑO EJECUTAR?

¿Qué necesidades funcionales e impedimentos son típicos en tales sistemas?

¿Cuáles son las necesidades funcionales actuales del sistema? tal como son percibidas por productores e investigadores

¿CUÁLES FUNCIONES DEBERIAN SER EJECUTADAS SEPARADAMENTE Y CUALES EN COMBINACIÓN?

¿Cuáles son las necesidades y posibilidades para las combinaciones funcionales en tales sistemas?

¿Cómo el usuario de la tierra percibe las ventajas relativas de las diferentes posibilidades?

¿EN QUE LOCALIDADES DENTRO DEL PAISAJE DEBEREN ESTAS FUNCIONES SER EJECUTADAS?

¿En qué nichos del paisaje son usualmente encontrados tales sistemas?

¿Qué nichos del paisaje están estructuralmente disponibles, cuales ofrecen la mejor opción, cuales son las preferencias del usuario de la tierra?

¿QUÉ ESPECIES COMPONENTES O COMBINACIONES DE COMPONENTES SON MEJORES UTILIZADAS PARA EJECUTAR LAS FUNCIONES DESEADAS?

¿Qué componentes exóticos se piensa son adecuados para estas funciones en este ambiente?

¿Qué componentes indígenas (originarios, autóctonos) podrían ejecutar estas funciones? (conocimiento etnobotánico local)

¿CUÁNTOS DE CADA UNO SE REQUIEREN PARA ALCANZAR LOS OBJETIVOS DEL DISEÑO?

¿Cuál es el rendimiento esperado de los componentes seleccionados en este ambiente? (Si tienen un papel de servicio, ¿Cuánto impacto es probable que ellos tengan?

¿Es posible ajustar el número de componentes requeridos dentro de los espacios disponibles? (Si no, cómo pueden llenar las deficiencias?. Revisar las estrategias locales tener suficiente abastecimiento en periodos de déficit y otros problemas que sugieran enfoques adicionales.

¿QUÉ SE PREVE EN EL ARREGLO PRECISO DE LOS COMPONENTES ANIMALES Y VEGETALES?

¿Qué arreglos son posibles? (simultáneos en el espacio y/o secuenciales en el tiempo)

¿Cuáles arreglos son preferidos por los usuarios de la tierra?

¿QUÉ PRACTICAS DE MANEJO SÉ PREVEN PARA LOGRAR LA EJECUCION DE LOS OBJETIVOS?

¿Cuales son las opciones de manejo? ¿Cuáles opciones de manejo son preferidas por los usuarios locales¿ (chequear la compatibilidad con destrezas locales, disponibilidad de mano de obra y otros insumos

Fuente: Raintree (1987)

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Figura 19. Diagrama de flujo de las actividades iterativas y de retroalimentación en un D&D

(Raintree, 1987)

DESCRIPCION PREDIAGNOSTICA

DIAGNOSTICO

DISEÑO TECNOLOGICO Y

EVALUACION

INVESTIGACION EN FINCAS

EN ESTACIONES DE

INVESTIGACION

DECISIONES DE

PLANIFICACIONN

ENSAYOS DE EXTENSION

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4.2. Procedimiento de la metodología D&D 4.2.1. Fase de prediagnóstico Paso 1. Planificación del Estudio Identificar objetivos. Especificar área a ser cubierta. Identificar el equipo de trabajo y los colaboradores. Seleccionar y adaptar los métodos D&D a ser usados. Paso 2. Reconocimiento Regional Identificar, ubicar en un mapa y describa las principales unidades de tierra y la distribución de la población. Paso 3. Identificación y descripción preliminar de Sistemas de Uso de la Tierra. Diferencia y describa los sistemas de uso de la tierra importante. Haga un avalúo preliminar de los problemas y restricciones. Haga un avalúo preliminar de sus potenciales agroforestales. Paso 4. Selección del Sitio Seleccione sistemas de uso de la tierra por prioridad de atención basados en: a. Severidad de los problemas. b. Potencial Agroforestal. c. Representatividad Regional. 4.2.2. Fase de diagnostico Paso 5. Diagnóstico de Reconocimiento Conduzca un reconocimiento de campo de las unidades de manejo representativas para identificar problemas y estrategias comunes de uso de la tierra Dificultades de los sistemas de producción para identificar factores causales e impedimentos Investigar interacciones entre y dentro de las unidades de manejo y los procesos en el paisaje. Paso 6. Análisis del Diagnóstico Analizar los datos de campo para identificar restricciones claves y puntos de intervención para el desarrollo del potencial del sistema. Determinar los problemas de sostenibilidad Paso 7. Especificaciones para Intervenciones Apropiadas Liste las especificaciones del sistema a. Especificaciones funcionales para intervenciones

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b. Diseñar restricciones (impedimentos) c. Atributos deseados de la nueva tecnología d. Estrategia de desarrollo global para el sistema. 4.2.3. Fase de diseño de tecnología Paso 8. Identificación de las tecnologías candidatas. Liste tecnologías factibles las cuales llenen las especificaciones del sistema Seleccione y priorice las tecnologías y combinaciones más promisorias (prometedoras) Paso 9. Detalle las especificaciones de las Tecnologías Haga una lista detallada de atributos deseables para cada una de las tecnologías seleccionadas (características de los componentes, consideraciones de manejo, etc.) Priorice los atributos de esta lista a la luz del conocimiento total del sistema diseñado. Paso 10. Diseño Tecnológico Para cada tecnología específica, se dan respuestas para cada una de las siguientes preguntas: a. ¿Qué funciones debería cada intervención dirigir? b. ¿En qué localidad dentro de la finca y el paisaje en general, deberían estas funciones ser ejecutadas? c. ¿Cuál componente o cuáles combinaciones de componentes (especies de plantas y animales) son las mejores alternativas para ejecutar estas funciones? d. ¿Cuántos de cada uno de los componentes se requieren para satisfacer los objetivos de producción? e. ¿Qué arreglo preciso de los componentes se requiere? (dar detalles de asociaciones espaciales y temporales de los componentes que se presentan en el sitio) f. ¿Qué prácticas de manejo se requieren para alcanzar las características de funcionamiento deseadas? Tome nota de todas las preguntas del diseño de las cuales el equipo de D&D no pueda dar respuestas satisfactorias (estos son tópicos para posterior consulta e investigación). Sintetice todo lo anteriormente dicho dentro de un diseño integrado para un sistema agroforestal el cual responda mejor a las necesidades y potenciales de un sistema de uso de la tierra existente (considere sí adoptar la introducción de tecnologías componentes en todo el sistema, probablemente sea mucho para los productores locales que para adoptarlas todas de una vez 4.2.4. Fase de evaluación y rediseño Paso 11. Evaluación ex – ante y rediseño

• Compruebe las respuestas de los usuarios de la tierra para el diseño propuesto • Conduzca una evaluación preliminar del diseño agroforestal, compare con el uso

presente de la tierra y las alternativas no agroforestales en función de:

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a. Productividad (potencial biológico, eficiencia económica y diversidad de producción)

b. Sostenibilidad: impacto ambiental, conservación de recursos c. Adoptabilidad, compatibilidad cultural, distribución social de beneficios.

Volver a las actividades de la fase de diseño a hacer las modificaciones sugeridas por la evaluación preliminar Paso 12. Clasificación de adaptabilidad Resuma el sistema de evaluaciones de cada uno de los sistemas agroforestales diseñados y desarrolle una clasificación de adaptabilidad para aplicarla más ampliamente. Combine estas clasificaciones dentro de mapas y cuadros de adaptabilidad para el estudio del área o región en conjunto (defina preliminarmente las recomendaciones) Nota: Los resultados de la ex -antevaluación y la clasificación preliminar adaptada deben ser considerados provisionales hasta que sean validados por experiencias de campo en la fase de implementación. Estrictamente hablando, una evaluación favorable de esta fase, indica principalmente que una tecnología particular merece ser probada y desarrollada 4.2.5. Fase de planeación Paso 13. Revisión del estado de conocimiento y evaluación de necesidades de investigación. Evalúe rápidamente para cada una de las tecnologías diseñadas para extensión directa y/o para adelantar investigación. Compile en una lista integral las necesidades de investigación incluyendo:

a. Necesidades para adelantar D&D (pre-proyecto seguido de monitoreo de experimentos de campo durante la implementación del proyecto.

b. Ensayo en fincas de tecnologías candidatas - El productor maneja los ensayos para evaluar la adoptabilidad y sacar por sí mismo sus

propias ideas de diseño. - Ensayos manejados por el investigador para evaluar variables experimentales c. Investigaciones en estaciones experimentales bajo condiciones controladas para

obtener información detallada sobre interacciones entre los componentes, respuesta al manejo, protección de germoplasma, etc.

Paso 14. Plan de Investigación y Extensión Desarrolle un plan de acción que incluya todo. Detallando Investigaciones individuales Actividades de extensión Integración de metas y actividades de extensión e investigación Colaboración con redes de investigación y extensión.

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4.2.6. Fase de implementación Paso 15. Implementación de D&D y actividades de extensión Continúe aplicando el proceso iterativo D&D para refinar el prototipo de sistema agroforestal sobre la base de la retroalimentación de experiencias de investigación y extensión (re diagnóstico y rediseño) Institucionalice canales de comunicación entre diferentes componentes del programa (mantenga reuniones periódicas para formar un equipo de experiencias, evaluar nuevos desarrollos y modificar el plan de acción a la luz de nuevas experiencias). 4.3. Experimentos para el diseño de sistemas agroforestales 4.3.1. Investigación Agroforestal: diferentes perspectivas 4.3.1.1. Principios de Experimentación de Campo a) Aleatorización: significa que los diferentes tratamientos son localizados en parcelas u otras unidades experimentales al azar. b) Replicación: se refiere al procedimiento por el cual el mismo tratamiento es repetido sobre algunas parcelas c) Control Local: Es el procedimiento por el cual la variabilidad dentro de los materiales y parcelas experimentales es reducida, para asegurar que las unidades experimentales sean tan homogéneas como sea posible. Consideraciones especiales en los experimentos agroforestales La presencia de más de un componente y de tratamientos que son aplicados a cada uno y/o el sistema completo, así como también el espacio necesario para establecer las leñosas perennes, tienen importante relación sobre el tamaño de las parcelas. La larga vida de los árboles y el área sustancial sobre la cual estos se extienden, son factores que complican el diseño experimental y el muestreo. Aunque la variabilidad del suelo no es problema único para la agroforestería, los experimentos agroforestales a menudo pueden ser establecidos sobre sitios marginales, que son representativos de áreas que tienen problemas, tal como tierras en pendientes y suelos infértiles y degradados. Finalmente el germoplasma de muchas especies de árboles agroforestales podría ser altamente variable y la información sobre sus orígenes, podría faltar, lo cual resulta un problema con respecto a obtener material experimental de calidad uniforme. 4.3.1.2. Tamaño de la Parcela y arreglo El tamaño de la parcela depende:

1. del tema u objeto de la investigación: por ejemplo, un ensayo de selección de arboles multipropósito comprende un gran número de especies y procedencias, enfocados en sobrevivencia y crecimiento. En esos sitios, el tamaño de la parcela podría ser pequeño (20-30 m2), pero en experimentos donde se quieren probar tecnologías agroforestales

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específicas, se necesitan grandes parcelas de 50-200 m2, además, ciertos tipos de investigaciones requieren parcelas relativamente grandes, por ejemplo, estudios de erosión de suelos y aquellas pruebas de capacidad de carga de animales.

2. El tipo y la naturaleza de las mediciones a ser realizadas, la duración esperada de los

árboles y su tamaño final, los requerimientos del área de aislamiento para reducir la influencia de los árboles o tratamientos en una parcela o sobre parcelas adyacentes (efecto de borde).

3. La variabilidad de sitio es otro de los principales factores que determinaran el tamaño y

arreglo de las parcelas. Los sitios disponibles para experimentos agroforestales a menudo exhiben grandes variaciones aún dentro de pequeñas áreas, esto incluye variaciones en suelo, topografía, microclima y usos de la tierra.

El arreglo de parcelas en un experimento depende del tipo de diseño y otros factores tales como la topografía, que también influiría, por ejemplo parcelas sobre terrazas o en terreno pendiente deben ser longitudinales o lineales y seguir las curvas de nivel. 4.3.2. Diseños Experimentales El diseño experimental se refiere a la manera que el investigador coloca los tratamientos en parcelas. El experimento es un instrumento de investigación utilizado para descubrir algo desconocido y probar un principio o una hipótesis. Existe una gran diversidad de experimentos utilizados en cuestiones agroecológicas. A continuación se describen brevemente los más utilizados en la rama de la agronomía y forestaría. El diseño de Bloques Completos al Azar (DBCA) es el más simple y comúnmente usado en el campo experimental, en cada bloque se coloca un juego de todos los tratamientos al azar. Sin embargo, hay muchos casos en agroforestería donde un DBCA no es apropiado, pues el número de tratamientos puede ser muy grande ( como en evaluación de AUM o en experimentos factoriales con 3 o más factores cada uno en múltiples niveles), así que se dificulta localizar un bloque con suficiente uniformidad para acomodar una replicación de todos los tratamientos a ser probados, en tal caso podría usarse un diseño de bloques incompletos, donde el número de parcelas en un bloque es menor que el número total de tratamientos, por ejemplo diseño de látices y diseños confundidos que han sido utilizados con éxito en la investigación agrícola. Otro arreglo de parcelas comúnmente utilizado en el campo experimental es el de parcelas divididas, el cual en el sentido estricto no es un diseño. En estos experimentos, hay dos tipos de tratamientos y niveles de Aleatorización: parcelas y subparcelas. En algunas circunstancias, diseños sistemáticos no aleatorizados pueden ser utilizados en experimentos agroforestales. Utilizar diseños apropiados es un aspecto muy importante en la experimentación agroforestal, especialmente por la naturaleza de largo plazo de los experimentos. El DBCA y el experimento en parcelas divididas son los más usados por su simplicidad, pero diseños de bloques incompletos

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pueden llegar a ser utilizados ampliamente, especialmente cuando paquetes estadísticos computarizados sean más populares. 4.3.3. Experimentos de Campo en Agroforestería Los experimentos de campo pueden ser clasificados en:

a. Ensayos de selección y elección de arboles multipropósito b. Ensayos de componentes y manejo de sistemas c. Estudios de interacción entre componentes d. Ensayos de evaluación de prototipos.

Investigación en Fincas Se basa en conducir la investigación o probar tecnologías sobre fincas o en campos de fincas, en los cuales los productores ayuden en las evaluaciones. La investigación en fincas ha sido descrita de varias formas tal como investigación participativa (significa la participación de los productores en investigación). Para los científicos la investigación participativa implica que”: Los investigadores, permitan a los productores participar en la investigación. La investigación en fincas se conoce con el término Sistema de Investigación/Extensión en Granjas (SI/EG) en inglés Farm System Research-Extension (GSR/E), aunque no son sinónimos esta la metodología GSR/E (descrita al principio del tema) es el componente principal para la evaluación de alternativas tecnológicas en fincas.

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Figura 20. Cadena Investigación Extensión de la Investigación en Granjas

Investigación en

Estaciones Experimentale

Investigación en Fincas Extensión

Básica Aplicada Manejada por el

Investigador/productor manejan

Manejada por el

productor

Proyecto Piloto

Retroalimentación

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4.3.4. Importancia de la Investigación Agroforestal en Granjas Scheer y Müller, (1991) identificó algunas características que son únicas para la agroforestería y las cuales hacen que la investigación de campo en fincas sea más importante para la investigación agroforestal que para la investigación agrícola convencional, estas son:

a. Pobre entendimiento de las estrategias agroforestales en el campo de los productores: Pocos trabajos han sido hechos en agroforestería para comprender cómo, porqué y donde los agricultores cultivan árboles en su finca.

b. Falta de información empírica acerca de sistemas agroforestales: Nuestro

conocimiento base de la biología y el comportamiento de la mayoría de los árboles y arbustos utilizados o potencialmente a utilizarse en agroforestería es extremadamente inadecuado.

c. Complejidad y variabilidad del sistema: Los sistemas agroforestales son más

complejos y diversos que los sistemas de monocultivos y las mezclas de cultivos anuales, presentan grandes retos para la investigación y la implementación del diseño.

d. Falta de validez local de las tecnologías agroforestales: El número y variedad de

tecnologías agroforestales potencialmente valiosas son tan numerosas que la evaluación y optimización experimental formal o tradicional de todas ellas no es factible; dado este impedimento, las pruebas locales de tecnología relevante bajo condiciones apropiadas en campos de las fincas es atractivo.

e. Información limitada sobre datos de investigación agroforestal y políticas de

desarrollo: Es esencial tener conocimiento de las tendencias de los niveles de productividad, valor económico, mercadeo, etc., del área para planificar la investigación. Sin embargo, tal información no está disponible para la mayoría de los sistemas agroforestales.

En conclusión, la experimentación sobre granjas es una estrategia muy poderosa y apropiada para la investigación agroforestal, especialmente para el tipo aplicada. Hay varios tipos de investigación en fincas con diferentes niveles de participación de productores e investigadores y varios niveles de sofisticación experimental. 4.3.5. Consideraciones económicas para el diseño de sistemas agroforestales Sobre la base de los factores capital, tierra, trabajo y producción, la agroforestería puede definirse desde el punto de vista económico como: la combinación de componentes leñosos (árboles/arbustos), agrícolas y/o pecuarios en el espacio y/o tiempo que le reporta al productor el máximo beneficio. Existen dos razones económicas que rigen las asociaciones agroforestales:

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a. La especie vegetal (árbol/arbusto) y animal son los principales rubros de ingreso del sistema de producción mixto y los demás componentes mejoran la rentabilidad del sistema.

b. El componente leñoso tiene importancia secundaria pero permite diversificar los

ingresos económicos del sistema, generando beneficios asociados al cultivo principal. Cuando se opta por el manejo agroforestal se generan interacciones biológicas y económicas entre sus componentes, y desde el punto de vista económico, los costos en que se incurren deben ser inferiores a los costos de sistemas de producción alternativos o en su defecto, las utilidades de los sistemas de producción deberían ser mayores. Para evaluar económicamente un sistema agroforestal y su potencial como alternativa de uso de la tierra, es necesario considerar los objetivos locales de los agricultores. La potencialidad de un sistema agroforestal depende de factores físicos y económicos tal como se listan a continuación:

a. Físicos y ambientales, tales como el tamaño y calidad de la tierra, disponibilidad de agua, localización y accesibilidad.

b. Limitaciones de tipo legal y/o político c. Limitaciones de orden familiar, tal como el tamaño de la familia, edad, nivel

educativo. d. Limitaciones de infraestructura institucional e. Limitaciones financieras, limitaciones de tipo industrial. f. Restricciones culturales, religiosas, de hábito, etc.

En función de los objetivos y limitaciones que enfrenta el productor, este debe tomar decisiones para hacer el mejor uso de los recursos, para ello debe formularse las siguientes preguntas:

a. ¿Qué producir? (identificar objetivos) b. ¿Cuánto producir? c. ¿Cómo producir? (método de producción) d. ¿Cuándo producir? Oportunidad de la producción con el fin de obtener calidad,

precios elevados y mayores ingresos. e. ¿Dónde producir? Se refiere a la distribución y comercio de la producción para

obtener mayores ganancias. El análisis de estas interrogantes incluye relaciones bioeconómicas que forman la base para el diseño y evaluación de las alternativas, basándose en:

a. El enfoque de cuánto producir, requiere un análisis de la relación insumo-producto. b. El cómo combinar insumos para producir un determinado rubro, requiere analizar la

relación insumo/insumo. c. El qué combinación de rubros a producir, implica analizar la relación

producto/producto.

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4.3.6. Evaluación de Sistemas Agroforestales La falta de metodologías apropiadas para evaluar los sistemas agroforestales ha sido un serio impedimento para confirmar sus méritos. Es necesario definir el criterio que puede ser empleado en las evaluaciones en las cuales puede determinarse los méritos de un sistema agroforestal, en comparación con otro sistema agroforestal u otro sistema de uso de la tierra. En otras palabras, el desarrollo de criterios y procedimientos de evaluación es de crucial importancia para el desarrollo agroforestal. Cualquier evaluación debe ser basada sobre criterios específicos que puedan ser aplicados a los atributos bajo consideración. Los atributos básicos o metas de todos los sistemas agroforestales son: productividad, sustentabilidad y adoptabilidad. 4.3.6.1. Evaluación de la Productividad El enfoque para la evaluación de este atributo se expresa sobre la base de la productividad de los diferentes rendimientos en términos mensurables, cuantitativos y significantes. Por ejemplo: rendimientos de diferentes cultivos. Pero a menudo, los diferentes productos no son comparables en cantidad, volumen y otros parámetros fácilmente medibles. Esto pone un límite sobre la aplicabilidad de este enfoque para la comparación de sistemas. Calcular el valor económico de los diferentes productos es otra forma de evaluación, pero muchos productos agroforestales son consumidos en el sitio de producción y no entran a los mercados locales, también las cantidades de estos productos son inciertas. Finalmente, el hecho de que muchos productos de sistemas agroforestales indígenas son de naturaleza no-monetarios (ejem: servicios) más complica el problema. Existen dos índices de productividad que son utilizados en agronomía y que podrían aplicarse en agroforestería, ellos son: la Razón Equivalente de Tierra y el Índice de Cosecha.

a. Razón Equivalente de Tierra (RET): Originalmente propuesta para ayudar a juzgar la actuación de un componente de un cultivo combinado. Este término se deriva de la indicación de los requerimientos relativos de tierra para Intercultivos vs. Monocultivos y es la suma de los rendimientos relativos de las especies componentes.

∑=

=m

iRiiRiRET

1/

Ri = es el rendimiento del componente i de una unidad de área del intercultivo Rii = es el rendimiento del mismo componente creciendo como un cultivo solo sobre la misma área Ri/Rii = es el rendimiento relativo del componente i.

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En situaciones agroforestales sencillas RET puede ser expresado como:

TsTiCsCiRET // += Ci = Rendimiento del cultivo bajo el intercultivo Cs = Rendimiento del cultivo solo Ti= rendimiento del árbol bajo intercultivo Ts= Rendimiento del árbol solo

b. Índice de Cosecha: Es usado para denotar la fracción de productos económicamente útiles de una planta en relación con su productividad total.

Biológica dadProductiviEconómica dadProductivi Cosecha de Indice =

4.3.6.2. Evaluación de la Sostenibilidad La Sostenibilidad o sustentabilidad de un sistema de producción rural corresponde a su capacidad para satisfacer las necesidades de la humanidad, sin afectar, y de ser posible, mejorar el recurso base del que depende el sistema. En sistemas de producción orientados, la sustentabilidad puede ser considerada como el mantenimiento de la producción en el tiempo, sin la degradación de la base natural sobre la cual esta producción es dependiente. Los atributos de sustentabilidad de la agroforestería se basan principalmente sobre la productividad del suelo y otras ventajas biofísicas. También se argumenta que los atributos socioeconómicos y socioculturales de la agroforestería son factores importantes que contribuyen a su Sostenibilidad. Actualmente no hay una medida cuantitativa de la Sostenibilidad, algunos enfoques que se han discutido son los siguientes: Calcular el factor total de productividad (FTP) del sistema sobre un periodo de tiempo definido, el cual podría ser la sumatoria de los factores totales de la productividad de los componentes individuales y podrían separarse los índices de las características biológicas y socioeconómicas. 4.3.6.3. Evaluación de la Adoptabilidad La evaluación de la adoptabilidad en agroforestería es un criterio que no está ampliamente acreditado, se argumenta que los sistemas agroforestales indígenas lo sostiene la prueba del tiempo, y ellos no necesitan una evaluación de adoptabilidad. En tales situaciones, sería útil aprender el porqué los agricultores continúan la práctica de tales sistemas indígenas. Esta información podría entonces ser utilizada como la base para desarrollar criterios de adoptabilidad

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para nuevas tecnologías. Sin embargo, criterios específicos o mediciones para cuantificar la aplicabilidad de la adoptabilidad aún no se han desarrollado. En resumen, se acepta que los sistemas agroforestales necesitan ser evaluados sobre las bases de su productividad, Sostenibilidad y adoptabilidad. Mientras la adoptabilidad por si no pueda ser una consideración importante en la evaluación de los sistemas indígenas, todos estos tres atributos son importantes para la evaluación de sistemas mejorados. Sin embargo, criterios precisos para tales evaluaciones no han sido completamente desarrollados. Desarrollo de una metodología para evaluar Sistemas Agroforestales. Nair (1991) sugiere un enfoque para desarrollar una metodología, que consiste en los siguientes pasos:

1.- Seleccionar un Sistema agroforestal representativo de una región: • Identificar y describir su estructura • Tipo y naturaleza de componentes • Arreglos • Efectos visibles de sus interacciones

2.- Identificar las funciones de los componentes:

• Productividad (producción de cultivos, productos de los árboles) • Protección o servicio (conservación de suelos, reducción de la erosión eólica)

3.- Cuantificar la productividad biológica de cada componente (Kg/ha; Kg/ha/año; m3 /ha) 4.- Estimar el cambio en productividad para cada componente durante los primeros 5 años. 5.- Señalar cualquier otra medida cuantificable de productividad (ejem. RET). 6.- Obtener parámetros cuantitativos de medidas relacionadas con el suelo bajo el sistema (MO, nutrientes, propiedades físicas del suelo, datos de erosión, acidez, alcalinidad) por un periodo de tiempo. 7.- Calcular valores económicos para la productividad basados sobre el valor del mercado local, el valor presente neto. 8.- Calcular valores sociales en términos de factores, tales como necesidades de trabajo, tenencia de la tierra, mercado de productos, preferencias locales y necesidades sociales. 9.- Calcular valores comparativos de otros parámetros relevantes tal como los beneficios ambientales. 10.-Basado en la percepción del investigador de las condiciones locales, incluir escalas para las percepciones de los agricultores, asignando valores relativos (%) para cada uno de los principales grupos de factores tales como la productividad biológica, factores relacionados

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con el suelo (Sostenibilidad), factores económicos, aspectos sociales y cualquier otro criterio, el total de esta evaluación debe sumar 100%. 11.- Identificar los sub-factores que constituyen cada uno de estos factores principales y determinar la importancia relativa de cada sub-factor. 12.- Repetir estos cálculos para otro sistema (agrícola, forestal u otro sistema agroforestal) con el cual el primer sistema sea comparado. 13.- Sumar los valores para cada uno de los factores principales, dándole el peso relativo para cada sub-factor del total del factor, y llegar a un porcentaje del índice. 14.- Cambiar la distribución de los pesos o la importancia relativa entre los diferentes factores principales y repetir el proceso.

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