La Calidad de Sitio como Factor Decisivo en la Zonificación de Núcleos Forestales Competitivos

La Sociedad de Forestales Americanos (Society of American Foresters 1958), define “sitio” como: "un área considerada en términos de sus factores, con referencia a su capacidad de producir bosques u otra vegetación; lo que es la combinación de las condiciones bióticas, climáticas y edáficas de un área". El término "calidad de sitio", se utiliza para denotar la productividad relativa de un sitio para una especie forestal particular (FAO 1985, Citado por Alvarado y Raigosa 2007).

La zonificación de Núcleos Forestales Competitivos está basada fundamentalmente en la valoración y ponderación de variables y parámetros relacionados con aspectos de la oferta ambiental, variables y parámetros referidos con aspectos socioculturales y de igual manera relacionados con aspectos de infraestructura y accesibilidad. 

Para establecer estos núcleos, se inicia básicamente teniendo en cuenta la oferta ambiental, soportada en su mayor parte con caracterización de suelos y en menor grado con caracterización climática y de balances hídricos generales para las zonas propuestas. Como resultado, en el mapa de zonificación forestal lo que se plasma es el peso relativo o influencia preponderante que tiene la caracterización de suelos, la ubicación, la accesibilidad y el relieve, en la medida que las zonas potenciales para la actividad forestal comercial con y sin restricciones, quedarán concentradas en un área común o geoformas caracterizadas por un abanico aluvial, valles interandinos, mesetas, terrezas o altiplanos.

Sin embargo, no es suficiente la información generada a nivel de zonas porque es común la alta variabilidad ambiental referida a tipos de suelos y microclimas. Por tal razón, es necesario establecer microzonificaciones que brindan un mayor detalle de la zona, permitiendo la identificación de los mejores sitios para la reforestación comercial sin restricciones y con restricciones menores de nutrientes, agua y propiedades físicas del suelo. El paso siguiente es generar la información de las especies arbóreas más factibles para el sitio, en función de la productividad y rentabilidad, dentro del contexto de núcleo forestal competitivo.

Renutfor es un simulador de nutrición forestal de especies latifoliadas y coníferas, cuyas predicciones están basadas fundamentalmente en la implementación de modelos edafoclimáticos para el cálculo de índice de sitio, que es la principal variable de entrada para la estimación de la producción y crecimiento de la especie de interés, sujetas a un esquema silvicultural de la plantación.

Finalmente la identificación de un sitio con alta competitividad está dada por la valoración económica a la cual se va a someter un grupo de especies y al final se escogerá aquella que exponga los mejores índices de rentabilidad. Para tal ejercicio, RENUTFOR tiene una interfase denominada Siefor “Sistema de Evaluación Económica Forestal” que utiliza los resultados hallados en los módulos de crecimiento y cálculo de nutrientes para el sitio en estudio. Además, se deben introducir parámetros y datos de entrada dados para un núcleo forestal específico como por ejemplo, valor de la tierra, costo del transporte (Insumos, Materiales, Madera) y costo del aprovechamiento. Otros datos de entrada son la Tasa de descuento, el costo del jornal, tasa de inflación, impuestos, subsidios, inversiones y operaciones de las plantaciones. Los resultados logrados en Siefor son de tipo económico y social, tales como: el valor esperado de la tierra VET, la edad de rotación económica, TIR, VPN, B/C, Jornales empleados, número de empleos directos e indirectos. De ésta manera, el inversionista tendrá una información técnicamente más aproximada sobre los portafolio de negocios a realizar en el sector forestal.

Suelos Salinos y Plantaciones Forestales

La salinidad del suelo aparece cuando hay un exceso de sales solubles o un exceso de sodio intercambiable o en algunos casos la combinación de los dos. Esto origina una presión osmótica alta en la solución del suelo, dificultando la absorción de agua y nutrientes necesarios para el normal crecimiento y procesos metabólicos de los árboles. Aunque la salinidad puede ser causada por diversos iones como el sodio, magnesio, potasio, sulfato. Cloruro, carbono, bicarbonato, nitrato y boro, los más importantes son los aniones de cloruro y los cationes de sodio. (Nuñez, 2010)

Factores que favorezcan suelos salinos. Existen 4 factores que favorecen la formación de suelos salinos: 1) el clima con altos niveles de evaporación; 2) Una fuente de agua; 3) Una fuente de sales; y 4) Un problema con drenaje de suelos. Esta clase de suelos está asociada a zonas de clima árido o semi árido donde las precipitaciones anuales son < 1500 mm y la evapotranspiración es alta. Allí se presenta una constante evaporación del agua que por acción capilar sube a la superficie del suelo  como una mecha de una lámpara dejando las sales acumuladas. Si no hay buen drenaje, como en zonas compactadas por efecto de la ganadería, no se puede lavar las sales del suelo y cuando éstas suben hasta altos niveles, hay problemas con los cultivos. También, si el nivel freático está muy cerca de la superficie, de 1 a 1.5 metros, por acción capilar el agua asciende y trae sales a la superficie hacia la zona con mayor concentración de raíces secundarias limitando el anclaje y crecimiento radicular de los árboles en plantaciones forestales. Suelos salinos varían de un lugar a otro su salinidad y muchas veces hay sectores pequeños con mucho problemas con sales y otros con menos.

Efectos de la salinidad sobre las plantas. El efecto más común de la salinidad sobre las plantas es la reducción del desarrollo debido a: una disminución del potencial osmótico del medio y, en consecuencia del potencial hídrico del suelo; una toxicidad específica, normalmente asociada con la absorción excesiva de Na+ y de Cl-; crea un desequilibrio nutricional debido a la interferencia de los iones salinos con los nutrientes esenciales; y la combinación de los efectos antes indicados. Como consecuencia de estos efectos primarios, a menudo ocurren otros efectos secundarios, como el daño oxidativo (Zhu, 2001). En el caso de cultivos forestales de largo plazo, se puede ver afectada la producción y rentabilidad por muerte paulatina de los individuos.

Uno de los primeros resultados que revelaron desequilibrios nutricionales en las plantas, como consecuencia de la presencia de los iones salinos, se alcanzaron en estudios de nutrición del Ca2+, comprobándose que la absorción de Ca2+ depende de la relación Na+/Ca2+ (LaHaye y Epstein, 1971). Numerosos estudios muestran que la concentración de K+ en la planta, disminuye al aumentar la salinidad o la relación Na+/Ca2+ en el medio (Okusanaya y Ungar, 1984; Cramer y col, 1985; Janzen y Chang, 1987; Subbarao y col, 1990).Sin embargo, la disminución de la relación Na+/Ca2+ por adición de Ca2+ a la solución nutritiva si recupera eficazmente los niveles de K+ intracelular, aumentando la tolerancia de la planta a la salinidad (Cramer y col, 1987; Liu y Zhu, 1997)

Árboles tolerantes a suelos salinos. La selección de especies debe realizarse  teniendo en cuenta el modelo simple de producción forestal (PF: Esp+Sitio+Manejo), las cuales implican el desarrollo de progenies de la especie, las exigencias ambientales de las mismas (Ecofisiológicas) y prácticas  de manejo necesarias que demanda estos suelos  para mantener cultivos económicamente rentables. De acuerdo a publicaciones, reportes y ensayos, las especies más aptas para programas de reforestación comercial y restauración del paisaje son: Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth, Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth, Acacia farnesian, Albizia lebbeck (L.) Benth, Anacardium occidentale L, Azadirachta indica A.H.L. Juss, Casuarina equisetifolia Forst. & Forst, Ceiba pentandra (L.) Gaertn, Ceratonia siliqua L, Cordia gerascanthus (L), Eucalyptus camaldulensis Dehnh. (procedencias del Norte), Gmelina arborea Roxb, Jacaranda copaia (Aubl.) D. Don, Leucaena leucocephala (Lam) de Wit. (tipo Salvador), Melaleuca leucadendron (L.) L, Ochroma pyramidale (Cav. ex Lamb.) Urban, Parkinsonia aculeata (L), Sterculia apetala (Jacq.) H. Karste, Tabebuia chrysantha (Jacq.) Nicholson, Tabebuia rosea (Bertol.) DC y Tectona grandis L.f. (Vallejo, 2008)

Sin embargo en Brasil desde la época de los años 90 vienen desarrollando un programa de mejoramiento genético con ensayos de procedencias de diferentes especies de Eucaliptus que han generado como resultado razas e híbridos adaptadas a zonas secas, semiáridas y tolerantes a suelos salinos, dentro de las cuales se destacan: E. brassiana, E. camaldulensis, E. crebra, E. exserta, E. tereticornis, E. tessalaris y los híbridos E. tereticornis X E. camandulensis, E. grandis X E. camandulensis y E. tereticornis X E. brasiana (RR Agroflorestal, 2008)

En la costa atlántica Colombiana, se adelantan proyectos de reforestación comercial en los montes de María con G. arbórea, E. tereticornis, híbridos de E. tereticornis X E. camandulensis ensayos de procedencias con E urophylla y los híbridos E. tereticornis X E. brasiana y E. grandis X E. camandulensis.

Recuperación de suelos salinos. Para la recuperación y utilización de suelos salinos se puede recurrir a la combinación de métodos físicos, biológicos y químicos que permitan una acción integral de la adecuación del terreno para el establecimiento de cultivos perennes o agrícolas. En ocasiones son difíciles de recuperar debido a su baja permeabilidad, porque debe suministrarse una fuente enorme de Ca y las reacciones son lentas. El problema de permeabilidad se presenta generalmente en los primeros centímetros del suelo y reduce la cantidad de agua almacenada, mientras que la salinidad reduce la disponibilidad de dicha reserva (IPNI, 2004).

Estas limitaciones se corrigen mediante prácticas químicas como el uso de Enmiendas o correctores y Mezcla de agua o cambio de la fuente de agua para riego. También por prácticas físicas para incrementar la infiltración, como realizar drenajes periféricos y prácticas agrícolas profundas (Arado y subsolado profundo > 1 m. Del mismo modo, por prácticas orgánicas para aumentar la capacidad de complejo de intercambio catiónicos que algunos ácidos orgánicos tienen al reaccionar con el calcio inmóvil en el suelo y éstos liberan el catión de calcio, el cual será cambiado en el complejo de cambio por el catión de sodio. En éste caso se recomienda Incorporar materia orgánica compostada, Aplicación de biosólidos compostados y Abonos verdes genéticamente mejorados (Nathan, 2004)

De las prácticas anteriores, la más importante es el uso de enmiendas. Esta consiste en la incorporación al suelo directamente o a través del agua de productos químicos que aumenten el Ca y Mg, de forma tal de mejorar la relación del Na con el Ca y Mg. Se emplean para proporcionar Ca o modificar la reacción del suelo, contribuyendo a desalojar el Na del complejo de cambio, convirtiéndolas en sales fáciles de lavar. Las emmiendas en estos casos son las siguientes: a) Compuestos poco solubles: calcáreos; b) Ácidos o formadores de ácidos: azufre, ácido sulfúrico, sulfato de hierro, polisulfuro de calcio, sulfato de aluminio; c) Sales más o menos solubles de Ca: yeso y cloruro de calcio.  De las enmiendas más utilizadas el YESO proporciona directamente el Ca, en cambio el ácido sulfúrico y el azufre, disuelven el Ca a partir del carbonato de Ca en el suelo o reduce el bicarbonato en el agua (IPNI, 2004)

Cantidad de enmiendas a emplear. En base al conocimiento de la Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) y del Porcentaje de Sodio Intercambiable (PSI), se puede determinar la cantidad de la enmienda a emplear. El cálculo dependerá del cultivo, su resistencia a la salinidad y profundidad de la raíz. Se calcula generalmente para una profundidad  entre 15 y 30 cm en cultivos agrícolas, mientras en forestales hasta 40 cm. Se supone un reemplazo del 100%. Las reacciones entre un mejorador y el sodio de intercambio es de equilibrio y por lo tanto nunca es completa, será más completa cuando mayor sea el PSI y CIC (Nathan, 2004)

COSTOS NUTRITIVOS: Indicadores económicos en plantaciones Forestales sobre el capital en nutrientes

El efecto de la cosecha forestal sobre la productividad de los suelos en rotaciones sucesivas, ha adquirido una singular atención en los últimos años (Hopmans et al., 1993; Gonçalves et al., 1997; Wei et al., 2000; Zuluaga, 2008). Según el tipo de cosecha, esta etapa puede provocar una disminución de la productividad cercana al 20% en cada ciclo de sucesivas rotaciones (Wei et al., 2000). Asimismo se sabe que las prácticas de postcosecha, tales como el apilado en escolleras y quema de residuos, causa la pérdida de materia orgánica y de nutrientes, en particular nitrógeno (Flinn et al., 1980; Carlyle et al., 1998).

El uso forestal continuo puede reducir la calidad del sitio y disminuir la productividad, principalmente en suelos arenosos, debido a la exportación de nutrientes provocada por el aprovechamiento y turnos de corta menores a la rotación ecológica (Kimmins, 1974; Gonçalves et al, 1997).

El manejo forestal, además de lograr que los rodales proporcionen bienes o servicios mediante tratamientos silviculturales como fertilización, podas, raleos y finalmente la cosecha, pueden directa o indirectamente alterar o modificar los flujos de nutrientes, ya que las plantaciones forestales pueden causar disminuciones en la fertilidad del suelo por la remoción de biomasa del sitio, especialmente si los nutrientes de la copa de los árboles se llevan con la cosecha, efectos que pueden resultar irreversibles, produciéndose alteraciones importantes de la productividad, del rendimiento de una plantación y de otras funciones. Efectivamente el manejo requiere del conocimiento de los factores esenciales que afectan la disponibilidad de nutrientes, su interacción con el tipo de plantación y el efecto de las prácticas de manejo (Zuluaga, 2009)

Actualmente en las plantaciones forestales del Caribe Colombiano no se realiza un manejo sostenible de los recursos forestales con estrategias basadas en principios de producción sostenida y también en el conocimiento del impacto del manejo sobre los componentes del ecosistema, principalmente el suelo.

Por otro lado las plantaciones comerciales se guían, principalmente por los indicadores financieros que resultan del desarrollo del proyecto; la presencia de costos elevados, más allá de los indicados por la viabilidad económica, pueden modificar las decisiones empresariales. El mantenimiento de la productividad en su dimensión ecológica, tal como mantener el capital de nutrientes del suelo, puede elevar los costos a niveles que ninguna plantación comercial pueda asumir (Mackensen & Fölster, 2000).

En los análisis económicos de la producción forestal, la nutrición de los árboles debe ser considerada como una inversión y no como un costo más para elevar la productividad. Los resultados dependerán de los diferentes niveles de fertilización a aplicar y el régimen de cosecha a ejecutar para la obtención del mejor método que permita mantener la factibilidad económica y ecológica del suelo.

Por ejemplo en el caso de un proyecto para el establecimiento de Eucaliptus tereticornis en suelos con índice de sitio bajo, la producción esperada sería de 152 m3/ha a los 7 años sin fertilización, mientras si consideramos la fertilización para producir 30 m3/ha/año, ésta  tendría un valor cercano a los 218,5 m3/ha. Ahora que se conocen las premisas de productividad del bosque para el análisis económico, basta establecer la tasa de descuento que para el caso presente, se ubicará en 12%. Los resultados demuestran que al aplicar la fertilización, la TIR para madera en pie, es cercana a 15,57% con una relación de B/C de 1,22 y sin programa de nutrición forestal, la TIR es de 11,47% y B/C de 0,97 cuyos indicadores se ubican por debajo de los niveles de rentabilidad; tasa de descuento y por cada $1 invertido se pierden $0,3. Un breve análisis ilustra la efectividad de tener un programa de nutrición y poder concentrar la productividad en pequeñas áreas aprovechando el costo de oportunidad y utilización de la tierra. 

Exportación de Nutrientes en Plantaciones Forestales

Las plantaciones forestales de rápido crecimiento naturalmente determinan altas extracciones de nutrientes del suelo, pero con el desarrollo de esquemas intensivos de manejo silvicultural para mantener o aumentar la productividad se han logrado incrementar las tasas de crecimiento y con ello la demanda nutritiva en ciclos más cortos como en el caso de especies del género Eucaliptus, Gmelina arbórea, Acacia mangium entre otras.

Este tipo de plantaciones forestales se caracterizan por sus  altas tasas de crecimiento inicial, la cual presenta una gran demanda de nutrientes que, en general, no alcanza a ser cubierta por la disponibilidad en el suelo y las propias reservas de las plantas. Por ello el déficit debe ser suplido con fertilizantes (Bonomelli y Suárez 1999, Fox 2000 Suárez y Bonomelli 2001, Bonomelli et al. 2002, Goncalves et al. 2004, Geldres 2005ab).

La sostenibilidad de la fertilidad del suelo debe considerar, entre otros, el manejo nutritivo que incluye aplicación de fertilizantes y manejo de los residuos de cosecha (Yost et al. 1988, Smethurst et al. 2001, Yamada et al. 2004, Ringrose y Neilsen 2005)

Los efectos en el balance de nutrientes de diferentes métodos e intensidades de extracción de biomasa en rodales  (fuste, tronco y árbol completo) durante los raleos y cosecha final han sido poco analizados en Colombia y en toda latinoamérica (Yamada et al. 2004, Geldres 2005, Osorio y Zuluaga, 2009).

En un estudio práctico de caso con RENUTFOR, se estima que bajo un índice de sitio medio, la exportación de nutrientes en la primera entresaca de plantaciones forestales de A. mangium, cuyo grado de extracción de la biomasa es el fuste con corteza, puede alcanzar los 244, 1 Kg/ha de N, 21,8 kg/ha de P2O5, 58,2 kg/ha de K2O, 229,4 kg/ha de CaO y 23,9 kg/ha de MgO. En la cosecha final, las exportaciones estimadas son 255,2 kg/ha de N, 22,8 de P2O5, 60,9 kg/ha K2O, 239,8 kg/ha de CaO y 25 kg/ha MgO. Los datos por sí mismo no representan un significado en la silvicultura si no se tiene como referencia los niveles de éstos nutrientes cuantificados al inicio de la plantación. Estas apreciaciones permite la toma de decisiones para la fertilización en las primeras etapas vegetativas, manejo de los residuos de la cosecha final, programación de la re-fertilización en la segunda rotación y recuperación de suelos por la fijación de nitrógeno en el caso especies leguminosas

Rendimiento de las plantaciones forestales relacionado con el análisis de suelo

Los datos resultantes del análisis químico de un suelo no tiene sentido forestal por si mismo, porque su magnitud está asociada directamente con la solución extractante utilizada y no necesariamente con los contenidos reales de elementos esenciales en el suelo. La interpretación analìtica del resultado se basa en el estudio de antecedentes que se realiza fundamentalmente en tres etapas diferentes, en las cuales se van relacionando: 1) los análisis de suelo con,  2) los rendimientos y, 3) con las dosis de nutriente aplicado.

El resultado analítico va a tener diferente significado Forestal si se trata de una plantaciòn de ciclo corto o largo, y si el fin es de una plantaciòn protectora o industrial. Esto se debe a que los árboles difieren en sus requerimientos nutricionales, por lo tanto cada especie tiene diferente demanda de un determinado elemento para completar su normal desarrollo. Así un mismo, el resultado analítico puede tener distinta interpretación desde el objetivo de la plantación forestal.

Lo mismo puede ocurrir entre diferentes suelos, toda vez que éstos presentan características químicas y físicas propias en funcìón del clima y la fisiografía (Topografía, relieve) que hacen que la dinámica de los nutrientes en ellos sea particular, en términos de capacidad de suministro, de intensidad, de fijación o retención, etc.

De acuerdo a los rendimientos obtenidos en los diferentes suelos sin aplicar el nutriente en estudio, se pueden clasificar como sitios de baja, media o alta productividad. En aquellos denominados como bajo, medio y alto contenido del nutriente en estudio, se establecen los experimentos que permitirán determinar la respuesta de la plantaciòn a dosis crecientes del elemento. (INIA, 2000)

A medida que las dosis del nutriente son crecientes, los rendimientos relativos van aumentando a cualquier nivel del elemento en el suelo. Sin embargo, las respuestas en los sitios experimentales son diferentes, siendo mayor en el sitio de menor disponibilidad del nutriente y baja en el de mayor oferta. Esto significa que en la medida que el suelo contiene un mayor nivel de un nutriente determinado, se requerirá una dosis menor para alcanzar un alto rendimiento. Es decir, a nivel bajo mayor respuesta y menor respuesta a nivel alto de disponibilidad. (INIA, 2000)

Al final, para cada sitio o nivel de disponibilidad del nutriente, se obtendrá una curva de absorciòn promedia por àrbol individual. De este modo se establece a qué dosis de nutriente (o fertilizante) se obtiene un rendimiento óptimo. Este óptimo puede ser biológico o económico dependiendo de la forma del análisis de los datos.

Prácticas de Manejo de Suelos en Plantaciones Forestales del Caribe Colombiano

En búsqueda de generar herramientas tecnologías  y productos de innovación en el manejo de suelos para optimizar el manejo silvicultural de las plantaciones forestales en Colombia, se han generado diferentes prácticas de mecanización del suelo denominadas labranza mínima, reducida y convencional utilizando diferentes coberturas como fuente de abonos verdes para los árboles.

Según Martínez et al, 2009, en el Núcleo forestal de la sabana del Caribe colombiano, se han desarrollado dichos experimentos en plantaciones de Gmelina arbórea y Pachira quinata bajo diferentes combinaciones; tipo de labranza y cobertura leguminosa principalmente Kudzú (Pueraria phaseoloides) y/o guandúl (Cajanus cajan)

Desde el punto de vista de las características físicas de suelo, la labranza tiene por objetivo disminuir la densidad de éste, aumentando la separación entre las partículas, permitiendo que las raíces pueden extenderse fácilmente en cualquier sentido, por cuanto el aire y la humedad se encuentran uniformemente distribuidos y en equilibrio, logrando superar el factor limitante de un suelo compactado que obligan a las raíces restringir su desarrollo y absorción de nutrientes para los árboles (Villas, 1998)

La labranza mínima es de tipo vertical y tiene por objetivo fragmentar y desgarrar las capas duras con el sub-solador, situada bajo la profundidad normal de desarrollo radicular para mejorar la infiltración, el drenaje y la penetración de las raíces. La Labranza Reducida consiste en un solo viaje o pase de arado de disco más el sub-solador en la franja de siembra y la convencional está compuesta por cuatro faenas según el orden: un pase de arado de disco, un pase de rastrillo, sub-solador y finalmente un pase del bedding camelloneador.

Los mejores resultados se hallaron en la combinación de labranza reducida con Guandúl y Kudzú para Gmelina arbórea y Pachira quinata, alcanzando alturas totales de 10,2 m y 3,1 m con Diámetros normales de 13,2 cm y 4,9 cm respectivamente. Las ganancias con respecto a plantaciones sin labranza y fertilización es del 16,6% a la edad de 20 meses (Martinez et al, 2009)

Simulación en el sistema Renutfor para Nutrición Forestal

Renutfor es un Simulador Forestal para la Nutrición de árboles de especies Coníferas y Latifoliadas compuestos por diferentes módulos que permiten una aproximación a la demanda de macronutrientes en la planta y recomendaciones adecuadas para la adición de nutrientes al suelo mediante la fertilización. Entre los principales módulos en Renutfor se distingue: Crecimiento, Biomasa, Planta y Suelo. A continuación presentamos una corta rutina de simulación para el caso de un rodal de Eucaliptus globulus y E. salinga, con distintos escenarios, variando la densidad del rodal y el índice de Sitio.

Nota: Para observar con claridad el video, se recomienda la visualización en pantalla pequeña.

Los Biosólidos como Fuente Nutricional de las Plantaciones Forestales

Los principales sistemas de tratamiento de agua residual que se utilizan en el Caribe son convencionales (lagunas de oxidación y estabilización, lodos activados, filtros biológicos, etc.). Estos sistemas tienen como desecho el lodo residual, en el que se depositan los contaminantes removidos como patógenos, metales pesados y tóxicos orgánicos. trabajos realizados durante los años de 1988- 1990 por el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, se concluyó que el composteo es adecuado para el manejo de lodos, ya que la composta se caracteriza por un elevado contenido de materia orgánica, y algunos macro y micronutrimentos. Las compostas constituyen una fuente de micronutrimentos, estos elementos debido a que se encuentran fuertemente enlazados en la materia orgánica, pierden su poder tóxico para convertirse en reserva nutrimental para las plantas, por lo que se concluye que la composta de lodos residuales pueden ser utilizadas como sustratos orgánico o fuente de fertilización para el crecimiento (Vigueros et al, 2004)

El empleo biosolidos  (derivados del tratamiento de aguas cloacales) en terrenos forestales puede contribuir a incrementar la producción forestal y a eliminar estos productos de manera sostenible.  La utilización de residuos orgánicos como enmienda es una práctica extendida en diversos lugares del mundo, bajo diferentes sistemas de producción. El uso de residuos orgánicos puede tener un efecto no solo sobre la fertilidad química, sino también mejorar la estabilidad estructural y otras características físico-químicas del suelo (Rostagno y Soseebee 1998, Poggiani et. al. 2000; Gonçalvez, 2002; Cabrelli et al, 2004)

En Argentina se realizó un estudio de fertilización con biosolidos,  en  las especies del género Pinus y Eucaliptus, encontrando una respuesta positiva Cuando las plantaciones alcanzaron los 9 años cuyas diferencias para la biomasa acumulada fue hasta un 50 % mayor en las parcelas fertilizadas con biosolidos con respecto al testigo (Cabrelli et al, 2004)

En Chile, con el desarrollo de prácticas sustentables de reciclaje de biosólidos en plantaciones forestales, se encontró que en un corto plazo la adición de éstos incrementa la productividad; ya que los biosólidos pueden suministrar los nutrientes necesarios para el desarrollo de los árboles, especialmente nitrógeno y fósforo. A largo plazo se presenta una continua y lenta liberación de nutrientes al suelo (Aguilera 2003).

Investigaciones realizadas en la Universidad de Washington (EEUU), evidenciaron que algunas especies forestales tratadas con biosólidos como fertilizante, presentaron un mayor incremento tanto en altura como en diámetro, comparado con muestras control donde éste no fue aplicado (Washington State Department of Ecology  citado por Ramírez et al, 2007)

El empleo de éstos residuos en zonas degradadas o de baja fertilidad es justificado por la reducción de la acidez y elevación de la fertilidad del suelo que originan, además de contribuir a resolver el problema ambiental de su eliminación (Losada, 2007)

Análisis Foliar como Herramienta de Diagnóstico y recomendación para la Fertilización

Los métodos de diagnóstico se pueden clasificar como dependientes o no del control de la tasa de acumulación de biomasa, o en función de uso o no de relaciones bivariadas o multivariadas. La mayoría de los métodos de diagnóstico son adecuados para el uso en programas de fertilización, ya que el diagnóstico realizado consiste en determinar si un nutriente en particular es deficiente, suficiente o excesiva.(Wadt, 2009)

La principal diferencia entre los métodos existentes radica sobre el procedimiento utilizado para la parametrización. El método de Rangos de Suficiencia y Probabilidad Matemática, por ejemplo, adoptan límites de los intervalos de los niveles de nutrientes para definir el estado nutricional del cultivo. La diferencia entre ellos es que el método de rangos de Suficiencia están basados ​​en pruebas de calibración regional, mientras que el método de Probabilidad Matemáticas utiliza datos de los cultivos comerciales sometidos a tratamientos estadísticos. (Wadt, 2009)

Sin embargo, los métodos de nivel crítico, tasas de rangos de suficiencia, poder global, equilibrío fisiológico, desviación de índice de porcentaje óptimo e Índices balanceados de Kenworthy necesitan de ensayos de calibración para definir los parámetros (valores críticos o límites de nutrientes). El DRIS es un diagnóstico de la composición nutricional que no dependen de ensayos de calibración, ya que el uso de relaciones bivariadas o multivariadas minimiza los efectos de las tasas de acumulación incontrolada de la biomasa.(Beaufils, 1973).

Actualmente se encuentran reportes de los niveles críticos de  nutrientes en  estudios realizados por Drechsel y Zech (1991) para especies latifoliadas como Tectona grandis, Gmelina arborea, Vochysia ferruginea entre otras. Estos valores son de gran referencia para establecer una primera aproximación del estado nutricional de la plantación con un análisis foliar.

Demanda de Nutrientes: Estudio de Caso Pinus Caribea

En la evaluación de factibilidad para el establecimiento de plantaciones forestales con la especie Pinus caribea Var hondurensis en áreas de la orinoquía del departamento del Vichada, se logró determinar el valor del índice de sitio cercano a 22 metro, apoyados en los análisis de suelo y valores obtenidos con modelos edafoclimáticos.

Con éstas premisas, se estimó la demanda de nutrientes en el Simulador RENUTFOR, obteniendo los siguientes  resultados:  902,04 Kg/ha de Nitrógeno,   104,59 Kg/ha de Fósforo,   656,23 Kg/ha de Potasio,   581,87 Kg/ha de Calcio y   283,95 Kg/ha de Magnesio. En Renutfor también es posible calcular la cantidad de nutrientes a adicionar al suelo según los análisis de suelos realizados en un laboratorio certificado.

Las Micorrizas: Una alternativa de fertilización ecológica en Plantaciones Forestales

La micorrización es una de las técnicas biológicas empleadas en la fertilización de manejo nutricional en cultivos agrícolas y especies perennes; sin embargo, en  especies forestales aún no se ha logrado extenderla ampliamente en la producción y los estudios han estado dirigidos  a algunas leguminosas y un bajo número de especies gramíneas. Las micorrizas permiten una aplicación exitosa mediante el  recubrimiento de las semillas en la fase de vivero. Por otra parte, las relaciones micorrízicas pueden ser la clave para disminuir la  cantidad de fertilizantes en especial los fosfatos que  debe aplicarse para obtener buenos rendimientos; en  los suelos con altos contenidos de P la inoculación con micorriza incrementa el crecimiento y el  establecimiento  temprano de los cultivos. Las plantas desarrollan una calidad biológica superior referido a mayores alturas, vigor y área foliar, y se incrementan los  rendimientos (entre 15 y 50%). Protege las raíces  contra ciertos agentes patógenos y  la adición al suelo como biofertilizante permite ahorrar hasta un 50% del volumen de los  productos químicos necesarios, lo que favorece la reducción de los insumos y de los costos, e influye en el  ejercicio de una agricultura sostenible y ecológicamente más sana. (Noda, 2009: Barrer, 2009: Alvarado, 2004: Vandresen, 2004: Salas, 2002: Cuervo, 2007: Hernandez, 2009: Zambrano, 2008)

Balance Nutricional en Plantaciones Forestales

(Nota: Siempre respetar los derechos de Autor)

El balance de nutrientes es calculado por la comparación de las cantidades de nutrientes requeridas por las plantas (módulo planta) con aquellas que el suelo puede suministrar (módulo de suelo). Para cada nutriente, en caso que el requerimiento sea mayor a la cantidad disponible en el suelo, RENUTFOR calcula la cantidad de nutriente a suministrar por medio de la fertilización.

El sistema considera las entresacas o raleos aplicados a la plantación, calculando un nuevo balance nutricional considerando el incremento en la biomasa y de sus contenidos de N, P, K, Ca y Mg hasta la entresaca siguiente como retornos de nutrientes liberados por la descomposición de los residuos. El módulo de balance tiene en cuenta el flujo de nutrientes que consta de tres compartimientos de hojarasca y cuatro compartimientos de descomposición ( Masera et al, 2003)

Revistas Especializadas en Nutrición Forestal y Silvicultura en Latinoamerica

Invitamos a toda la comunidad del sector forestal a visitar en nuestro Blog, la base de datos de revistas forestales especializadas en nutrición forestal y ciencias forestales en Latinoamérica con el fin de contribuir al conocimiento técnico y científico de nuestros profesionales del área forestal de Colombia...

Modelos Edafoclimáticos en la predicción de la calidad de Sitio

La utilización de los factores fisiográficos y climáticos, con la finalidad de predecir la calidad de sitio, es debido a que la topografía y clima, es un factor que influye en la formación del suelo, por lo que se debe considerar como una fuente de variabilidad importante (Jenny, 1941, citado por Hairston y Grigal, 1991).

Donoso (1981), indica que los factores precipitación y temperatura son los que tienen mayor influencia en la distribución y el crecimiento de los bosques y que pueden ser usados a nivel regional, como índices de productividad forestal;pero que, aunque se han encontrado relaciones entre la precipitación y el crecimiento es un factor que por si solo es de poco valor como indicador de la productividad del sitio, debido a que éste es afectado por las características del suelo y la topografía, e interactúa con la temperatura.

Los modelos edafoclimáticos son de gran utilidad para la predicción del índice de sitio en zonas a reforestar por primera vez. Estos modelos ofrecen el conocimiento de la primera variable de entrada en los modelos de simulación de producción forestal y de análisis financiero que permite evaluar o valorar la factibilidad de los proyectos forestales con fines comerciales.

La selección de componentes principales que explican la variación del índice de sitio son analizados por separado para determinar en forma adecuada el grado de relación de los mismos en la variabilidad de la calidad de sitio..

Esencialmente el modelo común mas utilizado es:

ISi = ax1 + bx2 + cx3 + ei

Donde: IS es el índice de sitio, y x1, x2, y x3, son los primeros componentes principales de la variables fisiográficas, edaficas o climáticas, en el i-ésimo sitio, respectivamente y a,b,c son parámetros de estimación.

En la literatura existen modelos edafoclimáticos para las especies Tectona grandis, Gmelina arborea, Pinus caribea, Pinus oocarpa, Bombacopsis quinata, Cordia alliodora, Cupressus lucitánica entre otros. Pueden ser utilizados a nivel de microzonificación de sitios y las proyecciones se deben proyectar por lo bajo.

Ciclaje de nutrientes en rodales de distintas edades establecidas en el Caribe Seco Colombiano

Resumen: En el País existen en promedio 14.000 hectáreas de Gmelina arborea concentradas principalmente en los departamentos de Bolívar, Magdalena, Llanos Orientales, Cundinamarca y otras zonas bajas, las cuales son cultivadas mediante una silvicultura semi-intensiva lo que hacen que la demanda de nutrientes de las reservas del suelo sea elevada. Este hecho genera incertidumbre en la perspectiva de una producción sostenida a largo plazo, si se considera la baja fertilidad de algunos suelos. Una cuestión práctica de importancia para el sector forestal en las próximas décadas es cuanta madera es posible producir por unidad de nutriente utilizado del suelo bajo un sistema de uso continuo del suelo para plantaciones sucesivas. La extracción de nutrientes con la cosecha es especialmente crítica para la productividad de rotaciones sucesivas de las plantaciones en el mismo sitio. Por lo tanto, las plantaciones de Gmelina arborea pueden causar disminuciones en la fertilidad del suelo por la remoción de biomasa del sitio, especialmente si los nutrientes del tallo y de la copa de los árboles se llevan con la cosecha. 

Por lo expuesto anteriormente, se propone este proyecto de investigación con el objetivo central de evaluar la productividad y costos nutritivos de la cosecha en plantaciones de distintas edades de Gmelina arborea con el fin de dar recomendaciones sobre el manejo del balance de nutrientes. Para ello, se pretende establecer cuáles son los índices de exportación de nutrientes; evaluar la productividad y la circulación de los nutrientes; determinar el índice de estabilidad de las plantaciones y los contenidos de nutrientes en el suelo de Gmelina arborea en diferentes edades, establecidas en el Caribe Seco Colombiano. Para cumplir estos objetivos se llevará a cabo pruebas de campo en las instalaciones de la Estación Experimental de Monterrey Forestal en Zambrano-Bolívar con plantaciones de diferentes edades, donde se evaluarán parámetros de productividad y de contenido de nutrientes en la biomasa aérea, hojarasca y en el suelo con el fin de conocer las variables que permitan determinar el rol del balance de nutrientes en el ecosistema forestal sobre la disminución o aumento potencial de los mismos en un sitio y ofrecer tanto recomendaciones para la conservación de nutrientes a largo plazo y garantizar la sostenibilidad de las actuales y nuevas plantaciones como ofrecer una guía sobre las consideraciones de manejo a tener en cuenta en el momento de la cosecha, en particular referente a las partes del árbol que se dejan o se llevan del sitio. 


Igualmente, se podría pensar de que el turno de cosecha de esta especie puede disminuir, lo que seria de suma importancia para la industria de transformación ya que se contaría con productos de buena calidad en mas corto plazo y se generarían ingresos más rápidamente, lo que sería un impacto económico importante tanto para las empresas transformadoras como para los reforestadores con esta especie.  (Osorio y Zuluaga, 2008) 

Valoración Nutricional: Estudio de caso Teca en el Magdalena Medio

Al evaluar plantaciones de teca de 8,74 años en el Magdalena medio se encontró que para la zona topográfica de pendiente media con índice de sitio 15,9m, los requerimientos son: Nitrógeno (277,3 kg/ha), Fósforo (51,3 kg/ha), Potasio (436,8 kg/ha), Calcio (1000,5 kg/ha) y Magnesio (268,4 kg/ha); con 545 árboles por ha

La oferta de los nutrientes en la capa del suelo 0 a 40 cm es la siguiente: Nitrógeno 104,29 kg/ha, Fósforo 237,43 kg/ha, Potasio 305,18 kg/ha, Calcio 6558,7 kg/ha, Magnesio 267,7 kg/ha y Azufre 38 kg/ha.

En conclusión, esta es la situación atribuida al establecimiento de plantaciones en sitios no aptos para una especie, donde las inversiones nutricionales son elevadas y la práctica de fertilización no se aplica en las primeras fases vegetativas del cultivo forestal. Esto no debe ocurrir en proyectos de forestación o reforestación con rotaciones a largo plazo.

Modelo de Producción Forestal

El Modelo de Analisis General de la producción forestal en plantaciones forestales es el siguiente:

P= E+S+M+ (E*S)+(E*M)+(S*M)+(E*S*M)+e
P:Producción Forestal
E: Especie forestal
S: Sitio
M: Manejo forestal
e: Error

En el modelo se distinguen las interacciones de primer y segundo grado. Variables más importantes antes de iniciar la inversión forestal es el Sitio, de él depende el tipo de especie a plantar y la procedencia genética de las semillas. Por tal razón debe tener en cuenta:

Productores y Asesores:

El aspecto más importante que debe considerarse antes de realizar una inversión a largo plazo, caso del sector forestal, es escoger el sitio en el que se van a llevar a cabo las inversiones y la especie o procedencia apropiada. La escogencia de un buen terreno para establecer la plantación equivale a la escogencia de pareja de un ser humano para convivir por toda la vida (o una buena parte de ella), decisión crucial si se desea llegar a un final feliz. (Alvarado, 2007)

Porque Fertilizar

Quien fertiliza sus plantaciones es como el joven que toma vitaminas para estar vigoroso y crear defensas en su organismo contra las enfermedades. Este mismo caso se exporta hacia el manejo de los árboles del cultivo forestal.

Por tal razón es importante el monitoreo nutricional de los árboles  y más cuando las inversiones estan dirigidas a proyectos de largo plazo.

RENUTFOR - Simulador Forestal

RENUTFOR es un simulador forestal de tipo genérico útil como herramienta técnica para la toma de decisiones sobre el manejo nutricional de las plantaciones comerciales en especies Latifoliadas y coníferas. Éste paquete fue diseñado, dado al escaso conocimiento sobre las necesidades o requerimientos nutricionales de los árboles bajo ciertas condiciones de suelo. El programa calcula la necesidad de encalamiento y los requerimientos nutricionales en Nitrógeno (N), Fósforo (P), Potasio (K), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Boro (B), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Molibdeno (Mo) y Manganeso (Mn) de acuerdo a datos existentes en diferentes fuentes de información y publicaciones sobre Nutrición Forestal y Fertilidad de Suelos. También se incorpora la modelación de la producción y crecimiento de las plantaciones para el cálculo total de nutrientes en la planta y la cantidad de elemento a aplicar de forma elemental o como productos comerciales. La herramienta ha sido desarrollada para las especies Acacia mangium, Gmelina arbórea, Tectona grandis, Eucaliptus sp, Pinus Caribea Var Hondurensis, Pachira quinata, Tabebuia rosea y Hevea brasiliensis. Al día de hoy se ha configurado la versión 3.1 de Renutfor Latifoliadas.