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AF Mayer - Cursos sobre Nutrición en Bovinos
Silvopastoreo: Arbol-Pastura-Animal
Publicado: 7 de junio de 2018
Por: Dr. C. Aníbal Fernández Mayer
Componente arboreo
En el trópico húmedo, la tala del bosque o de otra vegetación arbórea secundaria para el establecimiento de pasturas u otro cultivo quiebra el delicado equilibrio que torna el ecosistema sustentable (Pedreira et al. 2013).
Para ser estable el uso de la tierra se deberán respetar aquellos mecanismos o servicios que garanticen el equilibrio del agroecosistema, como por ejemplo, el ciclaje de nutrientes y la conservación del suelo.
La mayoría de los árboles presenta una relativa baja demanda de nutrientes y una alta tolerancia a la acidez del suelo y, por otro lado, permiten capturar y retener el carbono atmosférico en forma muy eficiente, cuya acumulación en el aire produce el efecto invernadero (Pedreira et al. 2013).
El efecto ecológico más esperado de los árboles en los agroecosistemas tropicales húmedos es, sin dudas, la conservación del suelo. Por un lado, las copas pueden disminuir el impacto de las lluvias que provoca erosión y compactación del suelo. Por el otro, el sistema radicular de los árboles, generalmente denso y profundo, además de evitar el arrastre de las partículas del suelo, tiene la capacidad de absorber los nutrientes de las capas más profundas del suelo y llevarlas a la superficie, a través de las hojas y tallos –reciclaje de nutrientes- (Pedreira et al. 2013).
Este proceso se puede incrementar mediante el reciclaje de nutrientes de especies forrajeras u otros cultivos anuales que convivan dentro del SSP, a través del enraizamiento superficial.
Según Pedreira et al. (2013), los procesos por los cuales los árboles mantienen o mejoran los suelos incluyen:
- Aumento de las entradas (materia orgánica, fijación de nitrógeno del aire – en el caso de leguminosas, absorción de nutrientes, etc.).
- Reducción de las pérdidas (materia orgánica y nutrientes a través del reciclaje y control de la erosión).
- Mejoramiento de las propiedades físicas del suelo, incluso de la capacidad de retención de agua.
- Efecto benéfico sobre los procesos biológicos.
Además, en algunos SSP, el componente arbóreo puede también suministrar forraje para el ganado, como es el caso de aquellos que incluyen a la Leucaena (Leucaena leucocephala), Mora (Morus alba), la Gliriciria (Gliriciaria sepuim), etc. y mejorar el medio ambiente de los animales.
Todos estos temas serán analizados con más detalle en los próximos capítulos.
Interacción árbol – pastura – animal
Las interacciones que involucran al árbol y la pastura presentan enormes diferencias morfológicas, tanto en la parte aérea como en el sistema radicular y, por estar compartiendo el mismo espacio, satisfacen sus necesidades explorando las mismas fuentes de los recursos luz, agua y nutrientes. Por esto, es importante conocer los mecanismos básicos de esta competencia, buscando maximizar la producción biológica y su interacción con el animal, que permite agregar valor (carne, leche o lana) al sistema productivo.
Durante los primeros años de plantación de un monte la vegetación herbácea acompañante acumula una gran masa forrajera, especialmente si son gramíneas y leguminsosas tropicales, que puede superar los 8000 kg MS/ha/año. Esta situación genera una gran amenaza de pérdida de masa boscosa por incendio. Para reducir los riesgos existen diversos controles del crecimiento herbáceo, de los cuales el pastoreo vacuno quizás sea el mas econó- mico y brinda una renta extra al sistema.
Pérego (2002) midió, entre otros pará- metros, la disponibilidad forrajera durante el otoño 2001-2002, bajo 3 cargas diferentes, en montes de Eucaliptus grandis implantados en el centro-sur de Corrientes. Dicha evaluación se realizó mediante la metodología “botanal” (Thothill, 1978) que estima la contribución, en porcentaje de la disponibilidad, de las diferentes especies que integra una pastura.
La disponibilidad forrajera se realizó una vez al año durante la estación otoñal y los resultados se presentan en el Cuadro 3.
La disponibilidad inicial de forraje fue alta al comienzo del pastoreo, principalmente en la carga media. En tanto, al finalizar el pastoreo las disponibilidades fueron muy semejantes en las tres cargas (<70% respecto al inicio del pastoreo). Ello se debió a un efecto combinado de un consumo y pisoteo diferencial entre tratamientos (cargas).
En el Cuadro 4 se muestra la composición botánica de especies nativas, como porcentaje de la disponibilidad. Los mismos se hallan agrupados por la calidad de las forrajeras (pastos tiernos, duros y malezas) según metología de Rosengurtt (1979).
Se observa un incremento de las especies consideradas “pastos tiernos”, destacándose entre ellos al Paspalum notatum y Panicum milioides. Dichos incrementos son significativos, debido al escaso porcentaje inicial de dichas especies. Los pastos duros tienen la mayor proporción (% disponibilidad) entre las especies forrajeras naturales presentes. En tanto las malezas, ocupan el segundo lugar en % de disponibilidad del ensayo.
Otro de los efectos que genera el árbol sobre el animal es la sensación de bienestar que encuentra bajo su sombra, principalmente durante la época estival, tema que se profundizará más adelante.
El ganado lechero logra una mayor producción de leche, especialmente en regiones de clima cálido, cuando tiene acceso a sombra. Este efecto de bienestar ayuda a mantener la estabilización térmica corporal por haber una menor pérdida de energía para disipar el calor (transpiración) en los meses estivales o bien en los meses invernales un menor consumo de tejido graso para elevar la temperatura corporal. Mientras que el ganado de carne obtiene, también, mayores ganancias de peso (+200 gramos diarios) por efecto del equilibrio termorregulador de la sombra (Pedreira et al. 2013).
Estos autores realizaron un ensayo con vaquillonas Brangus 3/8 de más de un año (235 kg peso vivo –PV- al incio del ensayo, promedio de los 3 tratamientos) bajo un monte de Eucaliptus grandis y pastos naturales. Este trabajo se lo dividió en 2 épocas del año, 158 días en el otoño-invierno 2011 y 90 días en el verano 20011/12. Se midió la evolución de los pesos vivos y las ganancias diaria de peso –GDP- (kg/cabeza/día) para diferentes cargas de animales (Cuadro 5).
El tratamiento de baja carga (0,54 cabeza/ ha) tuvo muy buenas ganancias diarias de peso tanto en otoño-invierno como en verano (0.441 y 0.877 kg/cabeza/día, respectivamente), considerando que se obtuvieron con pastos naturales, exclusivamente. En cuanto a los animales de carga media (0,73 cabeza/ha) y carga alta (0,91 cabeza/ha) las ganancias diarias fueron muy inferiores (0.281 y 0.155 y 0.109 y 0.133 kg/cabeza/día, respectivamente).
Las buenas ganancias del tratamiento de baja carga fueron debido a una mayor producción y calidad del forraje respecto a los otros 2 tratamientos, que se vieron más afectados por la sequía imperante y el efecto de un mayor pisoteo y compactación.
Competencia por luz
Los sistemas multi-estrato favorecen plenamente a los árboles en la competencia por luz, quedando la producción de la vegetación herbácea sujeta a la densidad o espaciamiento del componente arbóreo y a su adaptación fisiológica a la baja intensidad de luz.
En los SSP trópicales, las plantas C4 son las que tienen mejor desempeño fotosintético a las bajas radiaciones solares. Mientras que las plantas C3 son las que tienen mejor adaptación fisiológica, tanto a las condiciones de poca radiación como a las bajas temperaturas, que predominan en los SSP de clima templado-frío.
Entre los géneros de gramíneas C4 cultivadas que mejor se adaptan a un SSP de regiones tropicales y subtropicales, se destacan el Panicum, Digitaria, Paspalum y Brachiaria.
En tanto los géneros de gramíneas C3 cultivadas en los SSP de clima templado–frío que presentan una cierta tolerancia a la sombra se encuentran el Dactilis, Bromus y Falaris.
En cuanto a las leguminosas forrajeras perennes cultivadas posibles de utilizar en el sotobosque de SSP trópical se destacan la Pueraria phaseoloides, Centrosema pubescens, Arachis pintoi, Desmodium ovalifolium, y Calopogonium mucunoides.
El nivel de radiación solar que alcanza el estrato herbáceo es dinámico a lo largo de la formación de los SSP. En los SSP temporales, de alta densidad de árboles, la cantidad de luz que llega al sotobosque disminuye con el tiempo hasta la total dominancia de las copas. Una excepción ocurre en la plantación de cocoteros, donde el sombreamiento máximo ocurre en edad intermedia (10 a 20 años), disminuyendo de ese momento en adelante con el aumento de la altura y eventuales muertes de los árboles.
Efectos de la Radiación Solar sobre la fisiología vegetal
El proceso fotosintético se realiza entre las longitudes de onda que van de los 400 a los 700 nm (nano metro), rango que abarca los colores violeta, azul, verde, amarillo, naranja y rojo. Mientras que el rango fotobiológico varía entre los 280 nm a los 1000 nm, dentro de este rango se encuentran las radiaciones Ultravioletas (280 y 320 nm) (Carrasco Ríos 2009).
La fuente primaria de energía para la fotosíntesis y la bioproductividad es la energía solar. Las plantas interceptan esta energía para la fotosíntesis, pero normalmente se emplea menos del 5% en este proceso (Connor 1983).
En condiciones controladas, las plantas C3 sometidas a altas intensidades de radiación alcanzan el estado de saturación lumínica en sus hojas a valores cercanos a 700 µmoles/m2/seg (±35.000 Lux). Mientras que las plantas C4 fotosintetizan más por unidad de radiación absorbida y alcanzan la saturación lumínica a niveles superiores (1500 µmoles/m2/seg ó 75.000 lux) con eficiencias de hasta un 6% (Carrasco Ríos 2009). Este tema será profundizado más adelante.
Sin embargo, en condiciones normales de explotación las hojas superiores de las plantas C4 reducen los niveles de radiación al resto del follaje y sólo una parte de ellas alcanza su potencial fotosintético, lo que hace que bajo estas condiciones se logre la saturación lumínica a intensidades superiores (Del Pozo 2002). Por ello, las plantas C4 se saturan lumínicamente a altas intensidades luminosas, mientras que las C3 se saturan entre 20 y 30% de la luz solar (Figura 1).
Buxton y Fales (1994) encontraron que en las regiones tropicales la reducción de la intensidad de radiación por el efecto de la sombra cambia la composición química de los forrajes, especialmente sus componentes celulares, aunque las respuestas son variables según la especie. Por su parte, Hernández (2000) encontró que la reducción en la intensidad luminosa por el sombreado mejora la digestibilidad de la materia seca debido a una disminución en el contenido de pared celular. Bajo altas intensidades luminosas y altas temperaturas, el maíz (C4) y la avena (C3) tienen una tasa transpiratoria comparable, pero la tasa fotosintética en maíz es dos veces mayor que en avena (Hernández Gil 2014).
Competencia por agua
En regiones con déficit hídrico, las asociaciones entre árboles y pasturas son muy afectadas por la competencia por agua, especialmente en aquellos casos que los árboles tienen raíces superficiales (Humphreys, 1981).
En los SSP ocurre una disminución de la demanda evaporativa de las plantas herbáceas del sotobosque, tanto por las variaciones microclimáticas (cambios de las temperaturas y humedad relativa ambiente) como por la menor velocidad de los vientos. Ambos factores caracterizan a estos sistemas productivos.
En épocas críticas, el suelo presenta un mayor contenido de humedad debajo de los árboles que en áreas expuestas directamente al sol y al viento, contribuyendo para mejorar el desempeño de las pasturas (Anderson et al. 1988).
En el relevamiento efectuado por May et al. (1985), se verificó que la pastura bajo vegetación de la palmera Orbignia phalerata retiene mejor la humedad y produce más que en condiciones de pleno sol.
Por otro lado, debido a su posición en el perfil de la estructura multi-estrato, el árbol tiene una demanda evaporativa que supera a la de la pastura. No obstante, el acceso de las raíces de los árboles a las capas más profundas del suelo compensan la competencia por agua (Connor, 1983). Además, las pasturas adaptadas a estas condiciones de sotobosque, compiten con ventajas en los períodos de déficit hídrico, principalmente si el árbol está en la fase inicial de establecimiento o en la condición en que este componente posea un sistema radicular superficial, como algunas palmeras.
Competencia por nutrientes
En condiciones de bajo uso de insumos, se observa una mayor eficiencia de absorción de nutrientes por las raíces de las plantas asociadas (árbol-pastura) que por los componentes aislados. Una de las mayores expectativas de los SSP es que el componente arbóreo sea eficiente en la translocación de nutrientes de las capas más profundas del suelo a la superficie para que queden disponibles a las plantas herbáceas de raíces superficiales.
La potencialidad de los sistemas agroforestales (incluyendo los SSP) en mejorar química y físicamente los suelos es muy conocida. Arboles y arbustos con mayor capacidad de acumular nutrientes en sus tejidos, aun en suelos pobres, pueden también ser eficientes en el reciclaje de nutrientes.
En estas condiciones, algunas leguminosas y no-leguminosas de la comunidad de plantas invasoras de pasturas cultivadas de la Amazonía Oriental son concentradoras de Ca, P y algunos micronutrientes (Camarão et al. 1990).
COMPONENTE PASTURA
Las condiciones peculiares del sotobosque interfieren en un buen desempeño de las forrajeras cultivadas. Las principales gramíneas más utilizadas fueron seleccionadas en condiciones de pleno sol, como aquellas pertenecientes a los gé- neros Brachiaria y Panicum, aunque se observa un comportamiento muy adecuado en los SSP.
En los SSP los árboles y los recursos forrajeros compiten por el acceso al agua, nutrientes del suelo y luz. El dosel arbóreo captura la energía solar y determina el crecimiento de las especies forrajeras bajo el mismo, según edad, especie forestal, densidad, sistema de plantación, manejo silvícola y las condiciones favorables o adversas imperantes (Andrade et al. 2002).
El componente pastura, a su vez, puede desempeñar también un papel decisivo en la protección del suelo en los SSP. Esta protección es particularmente efectiva en la fase de establecimiento (principalmente si se utilizan leguminosas), cuando el desarrollo de los árboles aún no permite una buena cobertura del suelo, o mismo en la fase adulta, como en los sistemas que incluyen al árbol del Hule y la Palma africana (Camarão et al. 1990).
Existen antecedentes que demuestran que la competencia entre árbol y pastura en los SSP pueda ocurrir más allá del ámbito de la luz, el agua y los nutrientes. Es necesario realizar estudios más profundos sobre la relación alelopática entre estos componentes (árbol-pastura). Se han encontrado evidencias de que gramíneas como la Melinis minutiflora puedan perjudicar el crecimiento de algunos árboles. Además, hay referencias de que esta gramínea inhibe el crecimiento radicular de plántulas de Pejibaye y Palma africana (Riesco y Ara, 1994).
Interacciones entre el componente arbóreo y pasturas: productividad forrajera. Adpataciones al ambiente
Una de las variables más estudiadas es la cantidad y distribución de la sombra que incide sobre el componente forrajero y cómo afecta la persistencia productiva del mismo. La adaptación de las plantas forrajeras a la variación de la intensidad luminosa está vinculada a modificaciones morfo-fisiológicas. Cuando están sombreadas, las hojas de estas plantas se tornan más finas y poseen células menos compactadas, en menor nú- mero y de menor tamaño, y una tasa fotosintética más baja (Ludlow y Wilson 1971).
En el semiárido brasileño, Ribaski et al. (1998) observaron los siguientes efectos de la leguminosa arbórea Algarrobo (Prosopis juliflora) sobre la pastura de Cenchrus ciliares L., bajo un 50% de sombra:
a) reducción de la fotosíntesis, pero aumento de la eficiencia fotosintética;
b) elevación del contenido de clorofila;
c) aumento del área específica foliar;
d) aumento del contenido de Nitrógeno (N)
La sensibilidad a la sombra varía según las especies. La producción de forraje de las gramí- neas megatérmicas, medido en kg MS/ha, disminuye cuando la luz incidente bajo dosel es menor del 30% (Varella et al. 2008).
La Brachiaria decumbens y Setaria sphacelata reducen drásticamente su productividad cuando son sometidos a menos de 60% de radiación solar, mientras que el Panicum maximum tolera niveles más altos de sombreamiento. Por otro lado, Axonopus compressus aumenta ligeramente su productividad bajo alguna sombra, mientras que Paspalum conjugatum es esencialmente insensible a la sombra (Pachas et al. 2004).
En Australia, Wilson et al. (1990) observaron, en primavera - verano, que la producción de forraje de Paspalum notatum fue 35% mayor bajo la sombra de una plantación de Eucalyptus grandis que a pleno sol.
Las gramíneas tropicales o C4 se comportan mejor bajo el área de influencia de una copa arbórea que las C3.
Este comportamiento está vinculado con factores morfo-fisiológicos. Las plantas C4 poseen una estructura foliar conocida como anatomía de Kranz, que se caracteriza por tener las células del mesófilo dispuestas en corona alrededor de la vaina de los haces vasculares, las cuales poseen paredes celulares gruesas con cloroplastos de mayor tamaño, más abundante y en disposición específica (Figura 2). Mientras que las C3 presentan un solo tipo de célula con cloroplastos que tienen una estructura agranal y un menor grado de especialización.
Además, las especies que crecen debajo del árbol tienen un retardo de casi todas sus fenofases (crecimiento, floración, fructificación y senescencia) (Ovalle y Squella 1996). De esta forma, se incrementa el período de aprovechamiento (pastoreo) del forraje de buena calidad.
Según la revisión de Garcia y Couto (1997), la producción más alta de gramíneas C4 bajo niveles moderados de sombra es producto de la mayor mineralización de la materia orgánica y consecuente mayor disponibilidad de nitrógeno en el suelo, favorecidas por la mayor humedad y una adecuada temperatura ambiental.
Esto puede también ser fruto de la capacidad de fijar y reciclar el nitrógeno atmosférico, en el caso de leguminosas arbóreas como el Algarrobo (Prosopis juliflora) (Ribaski et al.1998) y la Leucaena (Leucaena leucocephala).
Otra especie que se destacó por su tolerancia a la sombra y al frío y además de una elevada calidad forrajera es el Axonopus catarinensis (Pachas et al. 2008, Rossner et al. 2009). En los primeros trabajos donde se evaluó el crecimiento de gramíneas bajo sombra artificial, Pachas et al. (2004) trabajando con Axonopus catarinensis determinaron una mayor acumulación de materia seca con 50 a 65% de radiación fotosintéticamente activa (RFA) respecto a cielo abierto.
Coincidentemente, Lacorte et al. (2004) trabajando con A. compressus encontraron que con 50% de sombra artificial la acumulación de forraje fue de 8.370,33 kg MS/ha, significativamente diferente a los 2.059 kg MS/ha logrados con 0% de sombra.
Pachas (2010) determinó que la producción primaria neta aérea (PPNA) de Axonopus catarinensis bajo 38% de sombra tuvo un incremento significativo de 41% respecto a las plantas a pleno sol, mientras que con mayor nivel de sombra (53% y 71%) la PPNA fue similar a la obtenida a pleno sol.
En cambio, en el caso de Arachis pintoi el incremento no fue significativo. La PPNA fue 12% mayor bajo 38% y 53% de sombra que a pleno sol, mientras que con 71% de sombra la PPNA decayó un 13% respecto al tratamiento a pleno sol. Esta mayor PPNA anual bajo sombra se debió principalmente al incremento de la tasa de crecimiento en los momentos de mayores déficits hídricos (fin de verano y otoño) y en menor medida al crecimiento invernal.
En la mayoría de los suelos rojos profundos se utiliza como componente forestal a Eucaliptus spp. por su velocidad de crecimiento y reducción del turno de corte comparado con Pinus spp. En estos SSP el manejo forestal impacta en la persistencia y productividad del componente forrajero.
En Brachiaria (Urochloa) brizantha, una de las especies forrajeras más utilizadas con Eucaliptus, se evaluó la composición botánica y producción forrajera bajo el dosel, plantado en líneas dobles con un marco de 4m entre líneas x 2m entre plantas x 19m de callejón. En este ensayo se determinó que hasta el quinto año de instalado el sistema, ambas variables no fueron afectadas por el dosel arbóreo (Goldfarb et al. 2014).
La disponibilidad forrajera aérea (MS kg/ ha) y la composición botánica de un pastizal típico de los suelos con drenaje deficiente, denominados localmente “malezales”, se modificó en un SSP con Pinus elliottii comparado con el mismo pastizal a cielo abierto. Las especies predominantes de este pastizal, fuera del dosel, Hypoginium virgatum (Desv.) Dandy y Sorghastrum setosum (Griseb.) Hitchc., ambas de la familia Poaceae, fueron remplazadas bajo el dosel del pino por Axonopus compressus en 50% de la disponibilidad forrajera total. Cabe destacar que esta especie es, además, de alto valor forrajero (Goldfarb et al. 2007).
Por otro lado, en un pastizal con predominio de Andropogon lateralis y Sorghastrum setosum integrando un SSP con Pinus elliottii var elliottii x P. caribaea var hondurensis (pino híbrido) y diferentes densidades, 646 árbol/ha, 400 árbol/ ha y 250 árbol/ha se evaluó la sensibilidad de las especies con valor forrajero en términos de producción forrajera total (MS kg/ha) comparada con el mismo pastizal fuera del dosel.
La producción forrajera del pastizal disminuyó significativamente a mayor densidad de árboles (5000 kg/ha fuera del dosel vs 1600 a 2000 kg/ ha bajo el dosel). Esto se debió a la disminución drástica de especies sensibles a la baja radiación tales como Andropogon lateralis y Sorghastrum setosum, desarrollándose otras tolerantes como Axonopus compressus y Axonopus argentinus Parodi.
Si bien el dosel arbóreo ejerce un efecto protector durante la ocurrencia de eventos climáticos extremos, también compite con el pastizal por luz. De todas formas, la menor producción de forraje se ve compensada por el aporte que realizan las especies de mayor valor forrajero (Goldfarb et al. 2013).
Fassola et al. (2005), en un ensayo con diferentes tratamientos de poda y raleo en Pinus taeda y Axonopus jesuiticus Valls, encontraron una alta asociación entre la producción de biomasa del estrato herbáceo y el área basal en la base de la copa viva (r = 0,71, p < 0,0001) y una baja relación con factores ambientales como precipitación y temperatura.
Tanto variables vinculadas esencialmente a la biomasa foliar del rodal, como variables vinculadas al tamaño del árbol y la edad del rodal, evidenciaron un mayor potencial para ser empleadas como predictoras de la producción anual del estrato herbáceo.
Efectos del sombreado sobre la producción y calidad del forraje
En los sistemas silvopastoriles (SSP), la recuperación de la pastura después del pastoreo ocurre de forma más lenta debido al sombreado. Esto sugiere que las pasturas sombreadas se deban manejar más cuidadosamente, para evitar la reducción excesiva de las reservas de las raíces y, posteriormente, la mortandad de los brotes lo que comprometería la población de la planta.
En esos casos, las reservas orgánicas asumen una gran importancia en el rebrote cuando el área foliar remanente es reducido, o cuando la eficiencia de la fotosíntesis de aquellas hojas es baja, como ocurre en condiciones ambientales extremas: sequías, temperaturas bajas o sombreado.
La productividad y la perennidad de las pasturas resultan de la capacidad de reconstitución o de mantenimiento del área foliar después del deshoje o defoliación intensa, que depende no solo de factores ambientales (luz, temperatura, fertilidad y etc.), sino también de características genotípicas de la población de plantas (Pedreira et al. 2013).
Los cambios asociados a una mayor partición de metabolitos (asimilatos) hacia las hojas y a la arquitectura de las plantas son estrategias para mejorar la capacidad de intercepción de la radiación en las plantas creciendo bajo sombra (Pedreira et al. 2013).
La producción de forraje en una pastura es un proceso complejo que incluye una serie de factores de origen fisiológico, morfológico y de su interacción.
Si la pastura es utilizada de forma intensiva, sin que haya un periodo de tiempo para la recuperación de los niveles mínimos de reservas a través de la fotosíntesis, se puede producir una degradación irreversible, cediendo espacio a las especies no deseadas. Además, ante defoliaciones intensas la biomasa de raíces se reduce significativamente, que se ve más afectada cuando son expuestas al sobrepastoreo y/o sequías.
La influencia de los árboles sobre la producción de las pasturas, considerando únicamente la intersección de la radiación solar, resultó en una reducción en la producción de biomasa, en comparación con los potreros abiertos. Sin embargo, cuando se considera el sistema silvopastoril en forma integral se espera una biomasa superior (Pedreira et al. 2013).
Uno de los beneficios más importante que encuentra el ganado en pastoreo debajo del monte es la calidad del forraje. En su mayoría se tratan de gramíneas (C4 en el trópico y C3 en los climas templados-fríos) que crecen debajo del área de copa y cuentan con un adecuado valor forrajero (digestibilidad mayor al 60%), especialmente en el período invernal.
En Chile, estudios realizados con ovinos dentro de un monte de Aromito (Acacia caven), se encontró que el consumo del mismo representó un importante aporte de nutrientes en el período seco, siendo en promedio el 15% de la ingesta total (Ovalle y Squella, 1996).
En el Cuadro 6 se observa que los mayores rendimientos se obtuvieron con niveles bajos de sombra o a plena exposición solar oscilando alrededor de 14.200 kgMS/ha, con diferencias significativas (P<0,05) respectos a los rendimientos observados con niveles medianos y altos de sombra, los cuales estuvieron por debajo de 10.100 kg/ha (Obispo et al. 2008). Mientras que se observó un comportamiento aleatorio de los diferentes parámetros nutricionales evaluados.
En el Cuadro 7 se observa la variación de la materia seca, proteína bruta y carbohidratos solubles con diferentes intensidades de luz y de temperatura con Lolium perenne (Ray grass), planta C3 (Denium 1966).
A medida que aumenta la intensidad de luz se incrementan los niveles de los carbohidratos solubles (CNES) y disminución de la proteína bruta (PB).
Pachas et al. (2004), trabajando con Axonopus catarinensis observaron, también, que a medida que se reduce la intensidad de los rayos solares, bajo condiciones de sombra artificial, el contenido de proteína cruda aumenta y el de los carbohidratos solubles disminuye.
Con intensidades de luz crecientes, y esto dentro de ciertos límites, la tasa fotosintética aumenta y con ello los carbohidratos solubles (Pentón y Blanco 1997). Esto ocurre, especialmente, en las plantas C3.
En tanto, con la PB ocurre un fenómeno inverso, y está vinculado con las radiaciones ultravioleta-B (UVB). Los rayos UV-B inducen la pérdida de polipéptidos y afecta, además, a las enzimas del ciclo de Calvin, alternado la funcionalidad y estructura de aquellas proteínas que tienen aminoácidos como la tirosina, fenilalanina y triptófano (Pentón y Blanco 1997 y Pezo y Ibrahim 1999).
El beneficio del sombreado sobre la calidad de la pastura se destaca por una disminución en el contenido de los polisacáridos de la pared celular y una mejora en los contenidos de PB, con manifiesto incremento de la degradabilidad de los mismos. Esta respuesta es coincidente con lo reportado por Paciullo et al. (2007), quienes encontraron incrementos en la digestibilidad de las plantas con los mayores niveles de sombreamiento, asociados a disminución en los contenidos de las paredes celulares en las plantas evaluadas, particularmente los compuestos polifenólicos.
Garcia y Couto (1997) encontraron que la sombra puede reducir la proporción del tejido más digerido de la hoja (el mesofilo) y aumentar la del tejido menos digerido (la epidermis). Sin embargo, gramí- neas tolerantes a la sombra pueden ser más palatables que aquellas que crecen a pleno sol (Baumer, 1991).
Lacorte et al. (2004), en una experiencia bajo sombra artificial, encontraron al año de establecida un incremento en el contenido de fósforo, expresada en materia seca, en los niveles de sombra evaluados en el ensayo. Para el caso de proteí- na bruta se observó un incremento, pero éste fue errático respecto a los mismos (Cuadro 8).
Lacorte et al. (2004), utilizando tanto A. catarinensis como Arachis pintoi, con diferentes niveles de sombra artificial, observaron un incremento en la concentración de los minerales P, Cu y Fe en ambas especies, la concentración de Mg y Mn en la leguminosa y la de K y Zn en la gramínea. Sin embargo, la sombra tuvo un efecto reductor de la concentración de Ca y el Mn de la gramínea.
Pachas (2010) coincidiendo con otros autores, indica que la mayor concentración de nutrientes en las especies forrajeras estaría más relacionada con una mayor disponibilidad de nutrientes en el suelo y/o mayor absorción debido a la mejora en la disponibilidad hídrica.
Cruz (1997) encontró que la absorción de P y K se incrementa por la sombra, principalmente en épocas con limitaciones en la disponibilidad de agua.También indica que para el caso del fósforo, otra causa para que la sombra incremente la disponibilidad del mismo es la mayor asociación de la planta con microorganismos del suelo, que incrementan la solubilización y la absorción de dicho elemento.
Análisis de suelos determinaron una mayor concentración de fósforo asimilable bajo dosel de Grevillea robusta que bajo pino híbrido (P. elliottii x P. caribaea) y P. taeda, si bien la concentración de fósforo total fue muy similar en las tres especies. Por otro lado, hojas de Toona ciliata Roem., familia Meliaceae, creciendo bajo dosel de Grevillea robusta, presentan mayor tenor de fósforo que las hojas de esta última especie, lo que indicaría que moviliza este elemento pero lo deja disponible para los cultivos acompañantes y para el componente forrajero (Cordel et al. 2008).
Pachas (2010), concluye que el aumento del área foliar específica, la altura de las plantas y el índice de área foliar contribuyeron a garantizar una mayor captación de radiación cuando ésta fue limitante. El aumento del área foliar específica en condiciones de sombra es el factor más importante en la maximización de la ganancia de carbono por unidad de masa foliar. Estos resultados indican que si bien la biomasa de hojas aumentó un 11%, la biomasa de tallos lo hizo en mayor medida (44%) debido a que las plantas a la sombra generaron mayor tejido de sostén y por lo tanto incrementaron su altura.
Pérego (2002), en la provincia de Corrientes, encontraron que la calidad del forraje bajo la copa fue significativamente superior a la obtenida a cielo abierto (Cuadro 9).
Los niveles proteicos aumentaron un 40,4%, el contenido de Fósforo un 44,4%, el de Potasio un 103.8% y del 33,3% para el contenido de Sodio, con respecto al forraje que crece a cielo abierto. Esto puede atribuirse, principalmente a la menor cantidad de radiación incidente sobre la gramínea, lo que repercute en una menor actividad fotosintética.
En general, las pasturas como el pasto guinea o gaton panic (Panicum maximun) con ciclo fotosintético tipo C4, alcanzan su máxima producción con altos niveles de intensidad lumínica (Obispo et al. 2008).
En cuanto a los niveles de PB no se encontraron diferencias significativas entre los niveles de sombra estudiados, aunque se observó una tendencia numérica hacia mayor contenido PB con el incremento en el nivel de sombreado.
Los constituyentes de la pared celular (FDN y FDA) se incrementaron significativamente al disminuir los niveles de sombra. Estos valores oscilaron entre 69,9 a 76,6 y 33,9 a 42,6 para FDN y FDA, respectivamente.
Estas condiciones de ligera mejora en el contenido de PB y disminución de la FDA se reflejan en mejores condiciones para una mejora en la digestibilidad ruminal (Obispo et al. 2008).
Por otro lado, la dinámica de la composición botánica de la vegetación herbácea es bastante alterada bajo condiciones de sombreamiento. Se debe prestar atención a la infestación de plantas invasoras que aumentan su capacidad de competencia con la pastura en las condiciones de sotobosque, como es el caso de Clidemia hirla (L.) en los cultivos de Hevea brasiliensis (Veiga y Serrão, 1990).
COMPONENTE ANIMAL
Los objetivos principales de la utilización de bovinos y ovinos (carne, leche y lana) en SSP son:
- Producir proteína animal (carne o leche) en un SSP.
- Reducir los costos de eliminación de las plantas invasoras del sotobosque a través del pastoreo de especies palatables o del daño y pisoteo de las no palatables.
- Reducir el riesgo de incendios al evitar la acumulación de vegetación herbácea fresca o seca.
- Acelerar el reciclaje de nutrientes de la biomasa a través de la deposición de heces.
- Proveer ingresos adicionales a través del aumento de la productividad de la tierra.
La reducción de los riesgos de incendio, por efecto del pastoreo, permite mejorar la localización y recolección de algunos frutos, como el coco y la castaña.
El papel de los animales puede ser visto también como un elemento acelerador del proceso de reciclaje de nutrientes en el sistema, puesto que gran parte de la biomasa que consumen retorna al suelo en forma más degradada, como heces y orina.
Hasta un 90% de los nutrientes minerales (incluyendo el nitrógeno) contenidos en el forraje consumido por los animales en pastoreo retorna a la pastura en forma de heces y orina (Mott y Popenoe 1977).
Productividad del ganado
En un SSP instalado en el sur de Misiones, durante nueve años, se utilizó como componente arbóreo la Grevillea robusta y el herbaceo la Brachiaria (Urochloa) brizantha cv. Marandú. En este trabajo se utilizaron terneros machos y hembras de raza Brangus y Braford y una carga animal que varió de 0,63 hasta 1,95 cabezas/ha. Las ganancias diarias de peso obtenidas fueron, en promedio, 0,492 kg/cabeza/día durante 6 ciclos y de 0,250 kg/cabeza/día en los tres ciclos restantes.
En este trabajo, las vaquillonas alcanzaron el peso de entore (300 kg PV) entre 18-20 meses de edad y los novillos llegaron a los 450 kg PV/cabeza en 27 meses. Las heladas que se registraron durante el ensayo no provocaron ningún daño visible en el forraje, excepto en los bordes de la parcela y en lugares abiertos dentro de la misma sin la protección del dosel arbóreo (Lacorte et al. 2009).
En el Cuadro 10 se presenta otro trabajo realizado en la provincia de Corrientes donde se evaluó el desempeño productivo de vaquillonas y novillos de raza Brangus con diferentes cargas (0.5, 1.0 y 2.0 cabezas/ha, para carga baja, media y alta, respectivamente) y bajo dosel arbóreo de Pinus elliottii sobre un pastizal de Axonopus compressus.
Estos resultados muestran que es posible adelantar el servicio de las vaquillonas Braford a los 18 meses de edad, incrementando su vida útil como vientre reproductivo. Mientras que, el engorde de novillos sobre un pastizal similar al anterior, se obtuvo la misma tendencia en cuanto a las ganancias diarias de peso. Con ambos grupos de animales, el tratamiento con carga media (1.0 cab/ha) fue el que mejor comportamiento productivo alcanzó (Goldfarb et al. 2007).
El pastoreo bajo dosel arbóreo contribuye al confort térmico de los animales, ya que previene o reduce el estrés calórico, lo que repercute en la eficiencia de producción (Lacorte et al. 2009). Se registra una menor pérdida de energía para disipar el calor en meses estivales y menor consumo de energía para elevarla en invierno (Pé- rego 2002, Lacorte et al. 2003).
Por otro lado, al disminuir el daño de las heladas sobre el componente forrajero, trae como consecuencia la eliminación o reducción de la suplementación invernal de los animales, lo cual es un beneficio financiero de los SSP en comparación con el ganado a cielo abierto (Lacorte y Esquivel 2009).
La modificación del ambiente genera, además, un aumento en la receptividad de las pasturas por lo que es posible incrementar la carga animal (Lacorte et al. 2003). En efecto, en el SSP descrito anteriormente (Grevillea y Brachiaria –Urochloa-) se logró hasta tres veces la carga animal de un pastizal en el mismo tipo de suelo, comparado con el desempeño animal fuera del dosel (Lacorte et al. 2009).
A.- Beneficios microclimáticos sobre el comportamiento animal
Existen, asimismo, otras ventajas proporcionadas por el uso de árboles como componente de ecosistemas pecuarios. Como se mencionara oportunamente, las mejoras en el microclima bajo el monte beneficia tanto a las plantas como a los animales. Los árboles impiden la reducción drástica de la humedad del suelo bajo la influencia de sus copas, al reducir la excesiva evaporación causada por los rayos solares. Por otro lado, los animales se benefician de la sombra proporcionada por los árboles, que reduce la insolación y la temperatura ambiente, con reflejos positivos en el desempeño productivo y reproductivo del rodeo. Además, los árboles pueden funcionar como rompevientos y proporcionar forraje para los animales.
En invierno la escasa foliación de las especies arbóreas genera una mayor luminosidad, favoreciendo el desarrollo de un gran número de especies herbáceas acompañantes de crecimiento invernal.
En los trópicos, la reducción de la insolación y de la temperatura ambiente proporcionada por la sombra de los árboles son los beneficios microclimáticos más importantes para los animales. Tajuddin (1986) reportó que la temperatura en el sotobosque bajo árboles de Hevea sp. en Malasia, pastoreado por carneros, era de 1 a 5 ºC menor que a pleno sol.
Montoya (1980) encontró que el arbolado eleva de 2º a 7ºC las temperaturas mínimas que afectan el sotobosque, reduciéndose los efectos perjudiciales de las bajas temperaturas invernales sobre la vegetación.
Por otro lado, Pérego (2002) encontró bajo monte, durante los meses del verano, 7º C menor temperatura que a pleno sol. Mientras que en invierno las mismas fueron más elevadas que en el exterior de los árboles. Esto se explica porque la transpiración del árbol durante el verano reduce las temperaturas máximas en su entorno y mejora el balance hídrico final del suelo, reduciendo la evapotranspiración.
Además, se genera una menor temperatura del suelo y una mayor humedad relativa del aire, creando una mejora en el bienestar del animal en pastoreo. Es por ello que las áreas arboladas son más húmedas que las desprovistas de árboles. Asimismo, en los sectores sin árboles el suelo pierde agua con mayor rapidez por una mayor tasa de evapotranspiración.
Según Baumer (1991), cuando los animales se encuentran protegidos del calor, pastorean por períodos más largos, requieren menos agua para beber (20%), y presentan mejor eficiencia de conversión de forraje, mayor crecimiento y producción de lana y de leche, pubertad más precoz, mayor tasa de concepción, mayor regularidad del período fértil y mayor vida reproductiva. En Florida (EEUU), Buffington y Collier (1983) constataron un aumento de un 10% en la producción de leche en el verano y una mejora de la tasa de concepción en Vacas Holstein que tuvieron acceso a la sombra.
En Australia, la permanencia de ovejas durante tres años en pastos sombreados con Pinus (Tamarix aniculata, en un espaciamiento de 10 x 10 m) produjo entre 10 a 16% más lana que en pastos no sombreados (Roberts, 1984).
En el animal, los factores climáticos extremos (alta temperatura y humedad ambiente) afectan directamente el sistema termo-regulatorio, el consumo y utilización del agua y de los alimentos, crecimiento, producción de leche y desempeño reproductivo (Baumer, 1991).
De hecho, en las pasturas con poca o ninguna presencia de árboles en las regiones más cálidas los bovinos, principalmente los de origen europeo y sus mestizos, se ven muy afectados en las horas más calientes, reduciendo su tiempo de pastoreo durante el día (a menos del 40% del total de tiempo afectado al consumo voluntario) y con él su productividad (Fernandez Mayer et al. 1998).
De este modo, los árboles al proporcionar sombra, barrera contra los vientos y abrigo, disminuyen el estrés climático, mejorando la producción animal.
B.- Efectos de los animales sobre los árboles
La introducción del ganado en los SSP interfiere con los árboles en diferentes formas, de acuerdo al tipo y edad del animal, características del árbol y a la intensidad del pastoreo.
En muchos casos, los animales pueden comer parte del follaje de los propios árboles, especialmente en los primeros años de su implantación, como del Cocotero (Coccus nucifera), Palma africana (Elaeis spp.) y Castaña (Bertolletia excelsa) o dañar los troncos (Pinus), quebrar ramas y fustes, como ocurre con el Marañón (Anacardium ocidentalis). Incluso, el consumo de brotes terminales puede provocar deformaciones de fustes, comprometiendo la calidad de la madera producida, en el caso de cultivos de especies forestales.
Los perjuicios causados por los bovinos pueden ser más serios que el provocado por los ovinos, aunque ello depende de la interacción de muchos factores (manejo, razas, actividad productiva –carne o leche-, tamaño corporal, etc.).
Asimismo, los bovinos pueden alcanzar ramas a una mayor altura y provocar el rompimiento de ramas y tallos por pisoteo o simplemente al rozar los árboles para rascarse. Por este motivo, el inicio del pastoreo sólo es recomendable cuando los árboles alcancen una altura en que el follaje quede fuera del alcance de los animales. En el caso de follaje de baja palatabilidad (como el del Pinus), el pastoreo puede ser anticipado desde que el diá- metro del tallo no sea limitante (diámetro de la altura del pecho –DAP- > 15 cm).
La experiencia ha mostrado que con árboles como la Hevea sp., Schyzolobium amazonicum y Eucalipto (Eucalyptus sp.), el ingreso de bovinos debe ser después de 3 a 4 años de haberse trasplantado los árboles (Pedreira et al. 2013).
C.- Tipo de animal
El animal a ser usado en SSP no debe perjudicar el crecimiento, productividad y manejo del cultivo perenne asociado. Por ello, los ovinos y bovinos más jóvenes, por su porte y hábito de alimentación, son especialmente apropiados.
Se debe evitar el pastoreo con vacas con cría o que estén tomando servicio dentro de la plantación. Se pueden utilizar animales (machos o hembras) en la etapa de recría o engorde con un control estricto de la carga animal (Pérego 2002).
Por su docilidad, los bovinos lecheros pueden ser recomendables y, entre los de engorde, debe darse preferencia a las tropas con manejos más intensivos que incrementa su mansedumbre. Se ha observado que cabras pueden causar daños a los troncos de los árboles, específicamente a la cáscara (Pérego 2002). Sin embargo este comportamiento está asociado al manejo, al estado nutricional y la mansedumbre.
Los búfalos y bovinos para carne criados en forma extensiva tienen un comportamiento menos dócil que aquellos manejados bajo un sistema más intensivo, con cercas eléctricas y contacto con el ser humano (Fernández Mayer y Tomaso 2003). Sin embargo, en sistemas muy intensivos con una excesiva carga animal se pueden provocar roturas de ramas y/o árboles.
En general la mayoría de estos daños se producen al inicio del pastoreo, cuando el animal comienza a pastorear dentro de la forestación. La zona más afectada, por pisoteo y roturas, se produce en aquellos lugares usados por los animales para el descanso o “dormidero”.
Otra forma de seleccionar el animal para SSP podría ser por el potencial de respuesta a las condiciones microclimáticas favorables. Según Daly (1984), los animales jóvenes (terneros) son más susceptibles al calor que los más viejos. Además, las vacas gestantes y lactantes se estresan más por el clima que vacas vacías (secas) y novillos.
D.- El manejo del pastoreo
Las restricciones impuestas por las peculiaridades de las diferentes especies arbóreas hacen aún más difícil el manejo de la pastura.
Los cuidados con el manejo del pastoreo abarcan, principalmente, la carga animal y al sistema de pastoreo. Bajas cargas son más seguras contra los daños a los árboles, principalmente con suelos arcillosos.
Sin embargo, Toledo y Torres (1990) especulan que cuanto más alta sea la carga animal y, por ende, mayor será el consumo de las plantas herbá- ceas, se beneficiarán los árboles por agua y nutrientes del suelo. Estos autores encontraron una mayor productividad de la Palma africana con alta carga animal.
Bajo Cocoteros en Samoa del Oeste, Reynolds (1981) sometió a pasturas mejoradas y no mejoradas a una carga animal de 2.5 novillos/ha. La producción animal fue más que el doble en las pasturas mejoradas, sin gran variación en la producción de cocos. La capacidad de carga de una determinada pastura de sotobosque va depender del “stock” y estadío de crecimiento del componente arbóreo (Knowles, 1991). Cameron et al. (1994) observaron que la producción de forraje bajó, significativamente, cuando la densidad era mayor que 1000 árboles/ha.
El sistema de pastoreo continuo (sin cercas eléctricas ni rotación), aunque reduzca el movimiento de entrada y salida de animales en el área, es generalmente más dañino a la persistencia de la pastura que el sistema rotativo, especialmente cuando se maneja una carga adecuada, en función de la producción y calidad del forraje (Fernández Mayer 2006).
Para facilitar el manejo, tanto del componente pastura como de los animales, es necesaria tener en algún otro potrero una pastura (monocultivo) sin árboles, como reserva de forraje, para servir de amortiguamento o área de escape.
E.- Efectos sobre el suelo
Las condiciones edáficas se ven alteradas como consecuencia de la presencia física y bioló- gica del árbol.
En general y dependiendo del tipo de árbol, la tendencia es que haya un aumento de los nutrientes debajo del área de copa, debido al gran reciclado de los mismos que realizan las raí- ces del árbol desde las profundidades y dejarlos a disposición, mediante los restos vegetales, a la vegetación herbácea acompañante.
Varios trabajos han encontrado niveles más elevados de materia orgánica, nitrógeno total y disponible y potasio disponible bajo el área de la copa. Mientras que la relación carbono/nitrógeno fue inferior bajo los árboles. Todos estos efectos son consecuencia del reciclado de nutrientes (Pérego 2002).
También se ha encontrado un aumento de la permeabilidad del suelo en los primeros niveles (0 a 6 cm de profundidad) y a medida que nos acercamos a la base del tronco del árbol. En el mismo sentido hay un aumento importante de la capacidad de retención de la humedad, principalmente por aumento de la materia orgánica y de las fracciones finas. Además, la densidad aparente y real disminuye bajo los árboles a consecuencia del aumento del porcentaje de materia orgánica y mayor densidad de raíces. (Alonso y Puerto, 1979).
Algunos estudios muestran que el ganado puede afectar las características físicas y químicas del suelo. Esta acción se da principalmente a través del pisoteo y del reciclaje de nutrientes.
Sin embargo, en un trabajo donde se evaluó la interacciones entre los diferentes componentes de un SSP se determinó que el crecimiento del componente arbóreo (Grevillea) no presentó diferencias significativas en producción, desarrollo ni perennidad bajo clausura sin animales o en un pastoreo controlado, siendo levemente superior en este último tratamiento (Lacorte et al. 2003). En el mismo trabajo se establece que tampoco hubo diferencias significativas en la densidad aparente del suelo con cuatro años de pastoreo vs clausura sin animales.
Varios trabajos indican que el mayor efecto sobre el suelo está vinculado con los cambios en la relación suelo-agua-aire y en la proporción de K en relación al Ca y Mg, principalmente en las condiciones más intensivas de manejo (Sadeghian et al. 1999).
Parte del libro "Producción de carne y leche en Sistemas Silvopastoriles"
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Autores:
AF Mayer - Cursos sobre Nutrición en Bovinos
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Universidad Autónoma Chapingo
25 de julio de 2018
Muy buen trabajo,extenso, con muchos comentarios PARA TODO TERRENO y aplicables a muchas condiciones geográficas.
Este trabajo debe ser un artículo de CONSULTA obligada para todos los ganaderos y asesores del agostadero (monte).
Hay que imprimirlo y leerlo varias veces.
¡FELICIDADES! de nuevo otro jonron (home run) para el Dr. Fernández
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AF Mayer - Cursos sobre Nutrición en Bovinos
13 de junio de 2018
Muchas gracias. Por cualquier consulta me puedes escribir
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UNERG - Universidad Nacional Experimental
18 de junio de 2018
Me gustó su articulo en Ergomix sobre silvopastoreo.
Lo felicito, está bastante completo.
No me quedo claro a que se refiere el cuadro sobre los % o aportes de diferentes árboles en la producción de metano.. (¿% de que?)
Sobre los porcentajes de proteina cruda en semillas de algunos árboles, me parecieron un poco altos en comparación a valores encontrados en Venezuela con los mismos árboles, ¿en los analisis proximales se incluyó la molienda de las semilas o fueron los resultados de frutos sin semillas?
Al respecto recientemente uno de mis tutoradso acaba de defender una tesis de maestría en el Postgrado de Producción Animal de la Universidad Central de Venezuela, donde cuantifica los gases de efecto invernadero (GEI) en raciones para ovinos tropicales con diferentes proporciones de Moringa olefera..
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13 de junio de 2018
Muy buen artículo.
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