MEDICIN DEL NDICE DE REA FOLIAR E INTERCEPCIN DE LUZ COMO UNA HERRAMIENTA EN EL MANEJO DE LA PRODUCCIN DE BANANO (Musa sp.) EN SISTEMAS AGROFORESTALES CON CAF (Coffea arabica) Y/O ARBOLES, EN PEA BLANCA, CORTS Y EN SAN PEDRO DE TUTULE, LA PAZ, HONDURAS.

INFLUENCIA DEL REA FOLIAR E INTERCEPCIN DE LUZ EN LA PRODUCCION DE BANANO (Musa sp.) EN SISTEMAS AGROFORESTALES CON CAF (Coffea arabica)TESIS INGENIERA FORESTAL

Por: Arlen Alexis Betanco Cruz

Asesores: M.Sc. Carlos Alfredo Valle Garca MS. Manuel de Jess Deras Perla

CONTENIDOAGRADECIMIENTOS INTRODUCCINJUSTIFICACINOBJETIVOSREVISIN DE LITERATURAMETODOLOGARESULTADOSCONCLUSIONESRECOMENDACIONES

AgradecimientosAGRADECIMIENTOSM.Sc. Carlos Valle Garca (Asesor Principal - ESNACIFOR)Ph. D. Fredis Romero (Terna Examinadora- ESNACIFOR)M.Sc. Oscar Levern (Terna Examinadora- ESNACIFOR)

IHCAFE (Instituto hondureo del Caf)

M.S. Manuel Deras (Manejo agronmico de musceas)Coordinador Programa Manejo Integrado de PlagasIng. Juan Gabriel Lozano MataPrograma Agroforestal y Ambiental Comayagua/IHCAFEIng. Harold GamboaDepartamento de Investigacin y Desarrollo

Ph. D. Pablo Siles (Bioversity Internacional)

INTRODUCCININTRODUCCINSegn Valerio, Lindorf y Garca (2002), en las fincas de las regiones tropicales existen varias familias de especies importantes que integran los productos no maderables del bosque, una de estas son las Musceas y dentro de las especies ms reconocidas a nivel mundial tenemos los bananos (Musa sp.).

Las Musceas se utilizan como especies de sombra en algunos sistemas agroforestales, esto con el fin de obtener ingresos adicionales (Dold et al., 2007), INTRODUCCIN por lo que se necesita evaluar la influencia de dos factores fundamentales en la produccin de banano que son el ndice de rea foliar (IAF) y la intercepcin de luz del mismo, para determinar lineamientos de manejo que permita mejorar las producciones de banano.INTRODUCCIN

JUSTIFICACINJUSTIFICACIN El banano (Musa sp.) es un cultivo que generalmente se encuentra en asocio en los cafetales de los pequeos productores, utilizndose como sombra inicial del caf (Siles et al, 2010). JUSTIFICACIN No se tiene datos o informacin que demuestren cual es el mejor sistema o las cantidades de plantas por unidad de rea o distanciamientos que se deben manejar para lograr excelentes producciones de banano.

objetivosObjetivo General Determinar la produccin del banano (Musa sp.) a partir de la influencia del ndice de rea foliar (IAF) y del porcentaje de intercepcin de luz ptimos del mismo.Objetivos Especficos Medir el ndice de rea foliar del banano (Musa sp.) dentro del sistema agroforestal caf-banano-rbol,Determinar la intercepcin de luz incidente en el sistema agroforestal caf-banano-rbol,

3. Relacionar la intercepcin de luz en el sistema caf-banano-rbol con la produccin del banano (Musa sp.), y4. Disear una herramienta de uso y manejo simple del banano.

Objetivos Especficos

Revisin de literaturandice de rea Foliar (IAF)Es un factor utilizado para caracterizar la vegetacin y lo podemos definir en unidades de hoja verde por unidad de superficie de un determinado terreno (Cifuentes, 1999). . Revisin de Literatura Intercepcin de luz (IL)La intercepcin de luz es aquel porcentaje que entra en los doseles inferiores o por debajo de las Musas y hacia el rea foliar de las mismas (Dold, 2010). . Revisin de Literatura

metodologaHiptesisLa produccin de banano obtenida en el sistema agroforestal caf-banano-rbol est relacionada a la cantidad de luz que es capaz de captar el rea foliar de las mismas..Metodologa Sitio de estudio Descripcin y ubicacin del sitio de estudio

La aldea de Los Laureles, se encuentra en el municipio de Santa Brbara, este es un municipio del departamento de Santa Brbara..Metodologa Mapa de Ubicacin del Sitio de Estudio..Metodologa

Trabajo de Campo1. Determinacin del ndice de rea foliar del banano (Musa sp.)

1.1 Seleccin de las parcelas1.1.1 Dimensiones de las parcelas a medir

.Metodologa

Trabajo de CampoDeterminacin del ndice de rea foliar del banano (Musa sp.)1.1.2 Mediciones en los componentes agroforestales1.1.2.1 Caf

.Metodologa

Trabajo de Campo1. Determinacin del ndice de rea foliar del banano (Musa sp.)

1.1.2 Mediciones en los componentes agroforestales1.1.2.2 Bananos1.1.2.2.1 Clculos en bananos en la parcela de 25 m x 25 m

.Metodologa

Trabajo de Campo1. Determinacin del ndice de rea foliar del banano (Musa sp.)

1.1.2 Mediciones en los componentes agroforestales1.1.2.2 Bananos1.1.2.2.2 Clculos en bananos en la parcela de 15 m x 15 mPara calcular el rea de cada hoja se utiliz la siguiente frmula de la ecuacin de Turner (2003):

rea de la hoja (cm) = la Longitud (cm) * la Anchura (cm) * 0.8

.Metodologa

Trabajo de CampoDeterminacin del ndice de rea foliar del banano (Musa sp.)1.1.2.3 rboles

.Metodologa

Trabajo de CampoDeterminacin del ndice de rea foliar del banano (Musa sp.)1.1.2.4 La finca

.Metodologa

Trabajo de CampoDeterminacin del ndice de rea foliar del banano (Musa sp.)1.1.3 Medicin del ndice de rea Foliar (IAF)

.Metodologa

Trabajo de CampoDeterminacin de la intercepcin de luz2.1 Medicin de la Intercepcin de luz

2.2 Clculos de la cobertura del dosel

.Metodologa

Trabajo de OficinaDeterminacin de la relacin del porcentaje de luz con la produccin del bananoDeterminacin del diseo de una herramienta de uso y manejo simple del banano..Metodologa Anlisis de informacin y estadstico

Se calcularon las estadsticas descriptivas como la media, la desviacin estndar y el coeficiente de variacin del ndice de rea foliar y el porcentaje de luz tanto en banano y caf, ambos en el sistema agroforestal caf-banano-rbol.Tambin se determin la relacin entre el ndice de rea foliar y la intercepcin de luz del banano y caf, por ende se calcul el coeficiente de determinacin (R2) de ambos.

.Metodologa Trabajo de Oficina32Anlisis de informacin y estadstico

Se determin la relacin entre la intercepcin de luz en el sistema caf-banano-rbol con la produccin del banano, tambin se calcul el coeficiente de determinacin (R2) y despus con los resultados de la investigacin se dise la herramienta de manejo para las musceas.

.Metodologa Trabajo de OficinaResultados1 Determinacin del ndice de rea foliar del banano (Musa sp.)

Dentro de cada una de estas parcelas medidas se encontr que la variedad de caf es Catimol y que la variedad de banano es Gross Michel.

Resultados1.1 Mediciones en los componentes agroforestales

Resultados1.1.1 Caf, parcela 25 m x 25 mResultados de las parcelas en el componente del caf

(1) Los resultados para este componente de caf fueron tomados solamente en la parcela de 25 m x 25 m, para dar una mayor representatividad a los resultados.

CriterioResultadosDistanciamiento:2 m * 1 mVariedad caf:Catimolrea de la parcela(1):625 m2Densidad/ hectreas (plantas)4,576Densidad/manzanas (plantas)3,203Resultados1.1.2 Bananos, parcela 25 m x 25 mResultados de las parcelas en el componente del banano

(1) Los resultados para este componente de banano fueron tomados en la parcela de 25 m x 25 m.

CriterioResultadosDistanciamiento:3.13 m * 3.13 mVariedad banano:Gross Michelrea de la parcela(1):625 m2Densidad/ hectreas (plantas)1,019Densidad/manzana (plantas)713Resultados1.1.2 Bananos, parcela 15 m x 15 mResultados de las parcelas en el componente del banano

Clculos internos de las parcelas de bananoPromediosN de plantas madre / parcela14N de plantas madre / has622N de plantas hijos / parcela8N de plantas hijos / has356Altura de la planta (m)3.9Circunferencia (cm)59.13Dimetro (cm)18.82rea basal (m2)/ parcela0.69rea basal(m2)/ has30.63Hojas funcionales9.11Promedio de hoja/ planta madre (m2)13.45Promedio de hoja/ planta hijo (m2)5.85Resultados1.1.2 Bananos, parcela 15 m x 15 mResultados de las parcelas en el componente del banano

Clculos internos de las parcelas de bananoPromediosTotal rea foliar de plantas madre /parcela (m2)179.78Total rea foliar en plantas hijo/parcela (m2)52.08rea foliar total / parcela (m2)231.87Porcentaje de hoja de la planta madre (%)80.51Porcentaje de hoja de planta hijo (%)19.49Tamao de la parcela (m2)225.00Porcentaje de hoja total por parcela (%)103.05rea foliar / has (m2)10305.19rea foliar / plantas madre/has (m2)7990.37rea foliar /plantas hijo/has (m2)2314.82ndice de rea Foliar Calculado (m2 hoja/m2 superficie)1.03Resultados1.1.3 rboles, parcela 25 m x 25 mResumen de los resultados en el componente agroforestal de rboles

NEspecies identificadasPresencia en parcelaCircunferencia promedio (cm)Frecuencia / parcela% FrecuenciaArboles / hasArboles / mz1Madreado128.62.738.143302Guanacaste136.40.34.8543Naranjo111.90.34.8544Guama230.22.333.337265Mozote143.40.34.8547Sile128.30.34.8548Cedro128.30.34.8549Laurel121.40.34.854Totales7.0100.0Resultados1.1.3 rboles, parcela 25 m x 25 mResumen de los resultados en el componente agroforestal de rboles

NEspecies identificadasrea basal especie promedio / parcelas (m2)rea basal / has (m2)rea basal / mz (m2)% rea basal / especieDimetro promedio dosel / rbol (m)1Madreado0.089121.431.0021.29.12Guanacaste0.032680.520.377.811.63Naranjo0.010530.170.122.53.84Guama0.131672.111.4731.49.65Mozote0.073091.170.8217.413.87Sile0.036310.580.418.69.08Cedro0.032680.520.377.89.09Laurel0.013750.220.153.36.80.41984100.0Resultados1.1.4 La finca, parcela 25 m x 25 mResumen de los resultados en las fincas

N de parcelaPropietarioAltitud msnmFragmento de luz (%)Tamao de la finca (Mz)Inclinacin de la parcela (%)Acimut de inclinacin ()1Adonel Pineda35324902Joel Sabillon402301823Rosalio Sabillon20234192Promedios322.329.3154.7Resultados1.2 Medicin del ndice de rea Foliar (IAF)1.2.1 ndice de rea foliar del bananoResumen de los resultados del ndice de rea foliar del banano

(1)Model; muestra el tipo de modelo del dosel: Horizontal, Iso Fixed, Iso Computed(2)LAI; ndice de rea Foliar para el archivo(3)SEL; es el error estndar del ndice de rea foliar(4)ACF; es el factor de agrupamiento(5)MTA; es el ngulo en grados de inclinacin de la horizontal(6)SEM; es el error estndar de MTA(7)SMP; es el nmero de pares de Above /Below en la lectura (tamao de la muestra)

NLAI_FileModel(1)LAI(2)SEL(3)ACF(4)MTA(5)SEM(6)SMP(7)1PAR1Horizontal2.680.390.8444582PAR2Horizontal3.720.530.7935383PAR3Horizontal4.750.320.914318Resultados1.2.1 ndice de rea foliar del banano1.2.1.1 Grficos ndice de rea foliar del banano

Grfica del comportamiento del IAF vs la IL del banano

Resultados1.2.1 ndice de rea foliar del banano1.2.1.1 Grficos ndice de rea foliar del banano

Grfica de la relacin entre el IAF versus la IL en el banano

Resultados1.2.1 ndice de rea foliar del banano1.2.1.2 Grficos de las observaciones realizadas en cada parcela

Resumen de las variaciones de las lecturas con el LAI 2200 en las parcelas en el componente del banano

ParcelaTipo de lecturaMenor MayorTipo de lectura1Above (A) 483.19221.0Below (B) 2Above (A) 271.1942.6Below (B) 3Above (A) 248.8815.2Below (B) Promedios334.33659.6Promedios(A)= Afuera del dosel(B)= Adentro del doselResultados1.2.1 ndice de rea foliar del banano1.2.1.2 Grficos de las observaciones realizadas en cada parcela

Variaciones de lecturas de cada anillo del LAI2200 Parcela 1 banano

Resultados1.2.1 ndice de rea foliar del banano1.2.1.2 Grficos de las observaciones realizadas en cada parcela

Variaciones de lecturas de cada anillo del LAI2200 Parcela 2 banano

Resultados1.2.1 ndice de rea foliar del banano1.2.1.2 Grficos de las observaciones realizadas en cada parcela

Variaciones de lecturas de cada anillo del LAI2200 Parcela 3 banano

Resultados1.2.1 ndice de rea foliar del banano1.2.1.3 Estadsticas determinadas en banano

Resumen de las estadsticas descriptivas en banano

CriterioEstadstica DescriptivaLAIILDIFNSELMTASEMSMPMedia aritmtica3.720.90230.09770.4140.673.08.0Mnimo2.680.83300.04200.32351.08.0Mximo4.750.95800.16700.53445.08.0Desviacin estndar1.040.06660.06360.114.932.00Coeficiente de Variacin %27.857.3865.1225.8612.1266.670.00Nmero de parcelas3333333Resultados1.2.1 ndice de rea foliar del banano1.2.1.4 Estimacin de la relacin entre el ndice de rea foliar del banano real vs el calculado

Relacin entre el IAL del banano real vs el calculado con el FV2200

Resultados1.2.2 ndice de rea foliar del caf

Resumen de los resultados del ndice de rea foliar e intercepcin de luz del caf

NLAI_FileModelLAIILSELACFDIFNMTASEMSMP1CAF1Horizontal3.150.880.230.8030.121444242CAF2Horizontal1.930.710.170.8120.287022113CAF3Horizontal2.550.820.260.8360.185162511Resultados1.2.2 ndice de rea foliar del caf1.2.2.1 Grficos ndice de rea foliar del caf

Grfica del comportamiento del IAF vs la IL del caf

Resultados1.2.2 ndice de rea foliar del caf1.2.2.1 Grficos ndice de rea foliar del caf

Grfica de la relacin entre el IAF versus la IL en el caf

Resultados1.2.2 ndice de rea foliar del caf1.2.2.2 Grficos de las observaciones realizadas en cada parcela

ParcelaTipo de lecturaMenor MayorTipo de lecturaMenor Mayor1Above (A) 51.22243.0Below (B) 1.81263.02Above (A) 1.8298.8Below (B) 0.4204.13Above (A) 4.3162.3Below (B) 0.7142.8Promedios19.1901.4Promedios1.0536.6(A)= Afuera del dosel(B)= Adentro del doselResultados1.2.2 ndice de rea foliar del caf1.2.2.2 Grficos de las observaciones realizadas en cada parcela

Variaciones de lecturas de cada anillo del LAI2200 Parcela 1 caf

Resultados1.2.2 ndice de rea foliar del caf1.2.2.2 Grficos de las observaciones realizadas en cada parcela

Variaciones de lecturas de cada anillo del LAI2200 Parcela 2 caf

Resultados1.2.2 ndice de rea foliar del caf1.2.2.2 Grficos de las observaciones realizadas en cada parcela

Variaciones de lecturas de cada anillo del LAI2200 Parcela 3 caf

Resultados1.2.2 ndice de rea foliar del caf1.2.2.3 Estadsticas determinadas en caf

Resumen de las estadsticas descriptivas en caf

CriterioEstadstica DescriptivaLAIILSELDIFNMTASEMSMPMedia aritmtica2.540.80230.220.197720.017.015.3Mnimo1.930.71300.170.121004.011.0Mximo3.150.87900.260.28704425.024.0Desviacin estndar0.610.08620.050.08372211.47.5Coeficiente de Variacin %23.9810.7420.8242.34111.3566.8248.98Nmero de parcelas3333333Resultados2. Determinacin de la intercepcin de luz2.1 Intercepcin de luz2.1.1 Intercepcin de luz del banano

Resumen de los resultados de intercepcin de luz del banano

(1)Model; muestra el tipo de modelo del dosel: Horizontal, Iso Fixed, Iso Computed (2)DIFN, es el fragmento de cielo visible debajo del dosel(3)IL; es la intercepcin de luz del banano

NLAI_FileModel(1)DIFN(2)IL(3)1PAR1Horizontal0.1670.832PAR2Horizontal0.0840.923PAR3Horizontal0.0420.96Resultados2. Determinacin de la intercepcin de luz2.1 Intercepcin de luz2.1.1 Intercepcin de luz del caf

Resumen de los resultados de intercepcin de luz del caf

(1)Model; muestra el tipo de modelo del dosel: Horizontal, Iso Fixed, Iso Computed (2)DIFN, es el fragmento de cielo visible debajo del dosel(3)IL; es la intercepcin de luz del banano

NLAI_FileModel(1)DIFN(2)IL(3)1CAF1Horizontal0.1210.882CAF2Horizontal0.2870.713CAF3Horizontal0.1850.82ResultadosDeterminacin de la intercepcin de luz2.2 Cobertura del dosel

Resumen de parcelas en porcentaje de cobertura y clasificacin de dosel forestal

N de ParcelaSin cafClasificacin118.0Abiertos220.8Abiertos326.8AbiertosPromedio21.9AbiertosResultados3. Determinacin de la relacin de la intercepcin de luz con la produccin del banano

Resumen de produccin de las parcelas

NPropietarioAldearea (mz)Produccin total Anual (manojos)Produccin total Mensual (manojos)Produccin total anual/ mz (manojos)Produccin total Mensual/ mz (manojos)1Adonel PinedaLos Laureles382669275232Rosalio SabillnLos Laureles236430182156Joel SabillnLos Laureles22812314112Resultados3. Determinacin de la relacin de la intercepcin de luz con la produccin del banano

Grfica determinando el ajuste la IL y la produccin del banano

Resultados3. Determinacin de la relacin de la intercepcin de luz con la produccin del banano

Grfica de comportamiento de la IL y la produccin del banano

Resultados4. Determinacin del diseo de una herramienta de uso y manejo simple del bananoHerramienta de uso y diseo para las musceas en base a la mejor parcela

Trminos de manejo para musceasUnidad de medidaCantidad a utilizar en el sistema agroforestalPlantas madrePlantas / hectreas80040Plantas madrePlantas / mz56028Plantas hijoPlantas /mata31116Plantas hijoPlantas /mata21811DistanciamientoMetros3.60.2Altura de la plantaMetros3.50.2CircunferenciaCentmetros51.52.6rboles en asocioEspecies y distanciamientoMadreado (Gliricidia sepium, a 9 m x 9 m) y Guama (Inga sp., a 14 m x 14 m)Resultados4. Determinacin del diseo de una herramienta de uso y manejo simple del bananoHerramienta de uso y diseo para las musceas de acuerdo a datos de otros autores

Trminos de manejo para musceasUnidad de medidaCantidad a utilizar en el sistema agroforestalPlantas madrePlantas / hectreas120860Plantas madrePlantas / mz84742Plantas hijoPlantas / mata69135Plantas hijoPlantas / mata48324DistanciamientoMetros3.60.2Altura de la plantaMetros3.50.2CircunferenciaCentmetros51.52.6rboles en asocioEspecies y distanciamientoMadreado (Gliricidia sepium, a 9 m x 9 m) y Guama (Inga sp., a 14 m x 14 m)

conclusionesConclusionesLos ndices de rea foliar del banano determinados son valores promedios mayores que los calculados en base a mediciones manuales, esto se debe que para el clculo manual se midieron las hojas mientras que los calculados con el instrumento incluyen el rea foliar por encima del banano incluyendo rboles.Se determinaron las distintas intercepciones de luz en los componentes del sistema agroforestal caf-banano-rbol y se demuestra que la mayor parte es interceptada por los bananos y rboles en un 10% ms que en el componente del caf.

ConclusionesSegn los resultados alcanzados la produccin de banano obtenida en el sistema agroforestal caf-banano-rbol est relacionada a la cantidad de luz que es capaz de captar el rea foliar de las mismas, por ende los lineamientos de manejo deben de encaminarse al control de la luz, que es el factor limitante de estos sistemas agroforestales.Mediante los resultados derivados de la investigacin, se establece una herramienta de uso y manejo simple para el banano en sistemas agroforestales caf-banano-rbol, la cual puede utilizarse como una opcin de manejo preliminar usando los trminos que se establecen en dicha herramienta de acuerdo a densidades, espaciamientos, alturas, circunferencias entre otros.

ConclusionesEs rediseo de los estratos de cultivos es importante, ya que permite balancear todos los componentes agroforestales de manera tal, que el desarrollo y produccin de uno de ellos no afecte al otro, es decir que las producciones optimas de banano no deben daar las producciones optimas de caf en los sistemas caf-banano-rbol, para ello se deben de aumentar o disminuir las cantidades de banano segn lo establecido en la herramienta de manejo propuesta.

RecomendacionesEs difcil crear alternativas de manejo para los productores de nuestro pas debido a que no todos estn en la disponibilidad y el inters de apropiarse de los proyectos que llegan a sus comunidades, con el fin de mejorar sus formas tradicionales de manejar los cultivos en sus fincas y en especial en cultivos de las musceas.Para lograr que los productores se apropien de las herramientas de manejo elaboradas mediante la investigacin se deben utilizar medios de comunicacin directa o indirecta para brindar a los productores la informacin de manejo de cultivos de bananos, la cual sirva en el mejoramiento de las producciones y lograr de esta manera la diversificacin de las fincas, aumentando los ingresos econmicos de las familias productoras en los momentos en que las cosechas de caf son bajas o el precio en el mercado es reducido por el exceso de la oferta.

RecomendacionesSe deben establecer ms estudios que relacionen las cantidades de luz con las producciones de banano en distintas comunidades para generalizar los resultados y que se conviertan en herramientas de uso y manejo simple de banano regional e incluso nacional.

GRACIAS POR SU ATENCIN

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