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Evaluación climática y edafológica de un sistema silvopastoril y una pastura convencional

Publicado: 12 de agosto de 2020
Por: Douglas Aráuz, Carlos Briceño, Richard Taylor y Ricardo Russo DOI: 10.13140/RG.2.2.35245.59364 Materiales de Enseñanza Programa de Investigación de la Finca Pecuaria Integrada. Universidad EARTH.
Resumen

En este estudio se caracterizó el ambiente, clima y suelo, de un sistema silvopastoril y una pastura convencional, en la zona de influencia de la Universidad EARTH (Guácimo, Costa Rica) por medio del cálculo del ITH (Índice de Temperatura y Humedad). Este índice estima el confort animal, siendo muy utilizado para vacas lecheras en lactancia. Tiene como objetivo, determinar si en la zona estudiada existen condiciones de estrés térmico, situación que podría afectar al ganado de doble propósito en producción, existente en la finca ganadería integrada (FGI) institucional. Se obtuvo información básica de las características climáticas que predominan en una pastura convencional y un sistema silvopastoril en el trópico húmedo de Costa Rica, considerando a las silvopasturas como una alternativa de mejora en esta actividad, buscando los beneficios que éstas brindan a los animales en cuanto a la producción de alimento, calidad nutritiva además de relacionarlos en cuanto a confort de los animales dentro de del sistema y su posible efecto en la calidad del suelos para la buena nutrición y crecimiento de los forrajes en el trópico húmedo específicamente en la comunidad de Guácimo, Costa Rica.

Los sistemas silvopastoriles y el ambiente
En Costa Rica, más del 90% de las fincas ganaderas tienen árboles dispersos en los potreros para proveer sombra a los animales y generar otros beneficios, como la venta de madera; por otra parte, más del 75% de las fincas ganaderas tienen cercas vivas para separar los pastizales y que además producen forraje, por lo que pueden ser considerados sistemas silvopastoriles. En estos sistemas, los árboles ayudan a conservar la biodiversidad, pues proporcionan el hábitat para muchas especies animales que participan en la dispersión de las semillas y contribuyen a la regeneración natural y además moderan las condiciones climáticas para los animales (Souza 2000).
Las variables climáticas de temperatura, humedad relativa, radiación solar, corrientes de vientos y el régimen de lluvias, entre otros factores ambientales, ejercen una gran influencia en los ecosistemas ganaderos, particularmente en las zonas tropicales. En las épocas intensas tanto de verano como invierno, que son típicas de estas zonas, dificulta que estos ecosistemas se puedan mantener en equilibrio. Así mismo las épocas de crisis en las temporadas de invierno y verano, la producción de pastos y otros forrajes se ve afectada drásticamente, afectando los animales de forma directa en lo que es la reducción del consumo de alimento (Rúa 2008).
Las razas lecheras, aun siendo cruces y las de doble propósito, si son expuestas a los climas tropicales con alta radiación solar, en la mayoría de los casos, muestran trastornos fisiológicos debido a la mala adaptación al clima, entre ellos, una reducción del consumo del alimento en los animales, y un aumento en el consumo de agua, también aumento en la frecuencia cardíaca, respiratoria y la temperatura rectal, además la captación de oxigeno por los animales disminuye (Brosh 1998, Sevi 2001)
El stress calórico, tiene un considerable impacto negativo sobre el comportamiento productivo de las vacas lecheras puras durante la lactancia. Generalmente la productividad de los animales se empieza a ver afectada cuando la temperatura ambiental promedio se aproxima a los 24ºC, ya en ese momento la cantidad de calor corporal que los animales pueden trasferir al medio ambiente es menor. Aunados a estos valores de alta temperatura, otros factores que afectan los animales son la humedad relativa y la velocidad del viento (Young 1981). Por consiguiente si la otros medios para liberar el calor de su cuerpo, como el jadeo o la sudoración. Sin embargo estos mecanismos son demandantes de energía, dando como resultado un aumento en las necesidades del animal, principalmente en su consumo de materia seca y energía. Por ejemplo para una vaca pura de 636kg que tenga una producción de 30kg/leche/día bajo condiciones de 20ºC de temperatura, si la temperatura ambiental llegara a aumentar a los 35ºC, aumentara su demanda en un 20% y su producción de leche se disminuye en diez kg/leche/día (West et ál. 2003).
Por otra parte la humedad relativa (HR) es considerada un factor de potencial estrés en el ganado, ya que acentúa las condiciones adversas de las altas temperaturas. Además este factor se encuentra asociado a la reducción de la efectividad en la disipación de calor por sudoración y respiración, afectando principalmente a los animales en ambientes en los que la disipación del calor por estas vías es crucial para mantener la condición homeotérmica adecuada (Blackshaw y Blackshaw 1994, Young 1981).
La alta humedad relativa se encuentra ligada al aumento en el consumo de agua de los animales, la taza de evaporación de calor corporal depende de la gradiente de presión de vapor que existe entre el animal y el medio ambiente que lo rodea. A temperaturas superiores a 30 °C, la HR comienza a asumir un importante rol sobre los procesos de evaporación de los animales, ya que la simple gradiente de presión existente no es suficiente para asegurar una adecuada evaporación (Ribera et ál. 2001).
El Índice de temperatura-humedad (ITH)
Un índice que toma en cuenta la temperatura y humedad relativa, fue desarrollado originalmente para humanos por Thom en 1959 y extendido posteriormente para el ganado, dicho índice, llamado Índice de temperatura – humedad (ITH) ha llegado a ser un estándar en las practicas de manejo de ganado por las últimas cuatro décadas, existiendo a la fecha tablas y rangos que permiten predecir eventuales riegos de estrés, dichos rangos se clasifican en zonas de estrés o confort de la siguiente manera: normal, ITH < 74; alerta, 74 ≤ ITH ≥ 79; peligro, 79 > ITH ≥ 84; emergencia, ITH > 84; y muerte, ITH > 97 (Mader 2006).
Sin embargo, el ITH no considera la importancia de factores climáticos tales como, la radiación solar, la velocidad del aire ni tampoco incluye factores de manejo productivo o de genotipo animal, es por esto que el desarrollo de nuevos índices o bien el perfeccionamiento de los ya existentes es una permanente preocupación. En el anexo 1, se muestran las figuras 1 y 2 respectivamente, donde expresan los valores de ITH ajustados en función de la velocidad del aire y la radiación solar (Mader 2006), y pueden ser utilizados para estimar el potencial efecto de las variables medioambientales en el desempeño productivo de los animales.
La velocidad del aire juega un papel fundamental en el bienestar, fisiología, comportamiento y desempeño productivo de los animales. El movimiento de las masas de aire son importantes porque ayudan a reducir los efectos del estrés por calor durante el verano, mejorando los procesos de disipación del calor por las vías evaporativas (sudor y jadeo) (Mader 1999).
Por otra parte, el estado en que se encuentre la piel del animal es un factor determinante para el posible efecto del movimiento del aire sobre estos, es decir, seca o húmeda, la transferencia de calor es más eficiente cuando la piel esta húmeda que cuando está seca, además brinda un efecto más confortablemente refrescante, en sí, la importancia de la velocidad del aire fue analizada por Mader en el 2006, quien la incluyo como uno de las factores de ajuste del THI. Por otra parte, durante el periodo invernal el aire tiene un efecto negativo, ya que incrementa la pérdida de calor (Mader 1997).
Objetivos
Evaluar las variables climáticas; temperatura, humedad relativa, radiación solar, velocidad del aire en ambos sistemas.
Determinar la concentración de carbono y nitrógeno a diferentes profundidades del suelo en ambos sistemas.
Determinar el índice de temperatura y humedad a lo largo del periodo experimental con el propósito de conocer el nivel de posible confort de los animales bajo ambos sistemas.
Materiales y Métodos
Este estudio, descriptivo exploratorio de tipo no experimental, se realizó en el sistema silvopastoril y en la pastura convencional número 17 de la Finca Pecuaria Integrada (FPI), ubicada en la Universidad EARTH, Las Mercedes, Guácimo, Limón, Costa Rica. La misma se encuentra a 50 msnm, cuenta con un promedio de precipitación pluvial anual de 3500 mm, una temperatura media anual de 25,5 °C y una humedad relativa de 88% (Carrasco 2007). El principal componente arbóreo en el sistema silvopastoril es Erythrina fusca (poró), establecido originalmente en un pastizal natural de Ischaemum indicum.
Clima
Durante el periodo del proyecto se necesito tener una toma constante de variables climáticas, para la obtención de estas variables, se hizo uso de dos estaciones meteorológicas en ambos sistemas a evaluar, dichas estaciones constaran con sus respectivos instrumentos aptos para capturar la información a evaluar.
Las estaciones fueron colocadas y programadas para la toma de datos climáticos, se hizo la toma de: Temperatura (termómetro), humedad relativa (higrómetro), radiación solar (pirheliómetro) y velocidad del viento (anemómetro), dichos implementos se colocaron a la altura de la cruz del animal, ya que es el espacio que interesa conocer su comportamiento.
La toma de datos se llevó a cabo durante tres periodos evaluando diez días en cada uno de ellos, tomando únicamente para análisis de interés las horas diurnas, comprendiendo un rango de seis de la mañana hasta las seis de la tarde. El equipo se programo para la toma de datos cada dos minutos de manera automática por parte de las estaciones ya mencionadas; los datos se trabajaron con la ayuda de la unidad de ingeniería agrícola (UIA) de la universidad EARTH, estos datos fueron tabulados y promediados por hora e interpretados con sus respectivas gráficas y demás figuras o cuadros que ayudaran a entender y presentar de una mejor manera la información obtenida por los estudiantes a cargo del presente proyecto apoyados en el uso de programas básicos de computación y análisis estadísticos de correlación y regresiones mediante el programa Info Stat (InfoStat 2008) .
Se calculó el índice de humedad relativa y temperatura (THI) mediante la siguiente fórmula:
THI = (0,81 x T, C°) + (HR x T, C° - 14,4) + 46,6.
Donde; T = Temperatura ambiental y HR = porcentaje de humedad relativa.
Este cálculo se realizó para cada hora durante los tres periodos evaluados, se dividió el día en tres periodos de cuatro horas, agrupándolo como horas frescas, horas moderadamente frescas y horas calientes.
Suelo.
La descripción y caracterización de ambos perfiles se hizo mediante la metodología recomendada por la FAO, donde se incluyeron las propiedades físicas y químicas del suelo más representativas, para esta caracterización se realizaron veinticuatro calicatas en cada uno de los sistemas con las dimensiones de 1 m2 x 60 cm de profundidad, distribuidas para el caso de la silvopastura en seis transeptos posicionados entre las líneas de siembra de los árboles de poro, lo mismo se realizò en el sistema convencional, simplemente que para este caso los transeptos se diseñaron buscando la mayor representatividad en todo el lote, la profundidad se definió tomando en cuenta lo que menciono Gómez Cristino en su tesis de grado para el año 2008, afirmando que en términos de raíces absorbentes y presencia de las mismas en los suelos en zonas tropicales húmedas oscila entre los primeros 30 a 50cm de profundidad (Gómez 2008).
La toma de las muestras para los análisis químicos se hiso de la siguiente manera:
Para cada potrero se realizaron veinticuatro calicatas con sus respectivas dimensiones, distribuidas en seis transeptos con cuatro calicatas cada uno, además de esto para cada una se tomaron muestras en profundidades iguales (cada 20cm) resultando un total de veinticuatro muestras por profundidad en cada lote, así mismo estas se dividieron en grupos de cuatro muestras que mediante la metodología del cuarteo disminuyo a seis muestras por profundidad en cada lote para así obtener las dieciocho muestras presupuestadas en un inicio del proyecto.
Del total de las muestras obtenidas, únicamente tres muestras por potrero, preferiblemente para los primeros veinte centímetros de profundidad, se realizaron análisis químicos completos (macro y micro nutrientes), esto porque en las pasturas la profundidad efectiva de sus raíces oscila en este rango, y las restantes únicamente los elementos carbono C y nitrógeno N.
Además de esto, para conocer propiedades físicas como: densidad aparente, densidad de partículas y las relaciones peso/volumen de los suelos en ambos sistemas, en cada una de estas calicatas se tomaron muestras de cada horizonte encontrado (A y B para ambos), para este muestreo se utilizaron cilindros con un volumen de 147.78cm3 , teniendo un total de cuarentaiocho muestras por cada potrero Todos los análisis y pruebas mencionadas anteriormente fueron realizados en el laboratorio de suelos de la Universidad EARTH.
Resultados y Discusión
Análisis climático
De acuerdo con Retana 2009, la temperatura y la humedad relativa unido a la alta incidencia de radiación solar, pueden ejercer un impacto sobre el bienestar de los animales expuestos a estos factores climáticos, en las figuras 1, 2,3 y 4 se presentan dichos variables más la velocidad del viento presentes en los sistemas de pasturas convencionales y de silvopasturas donde se llevó a cabo el experimento, donde se muestran similitudes o diferencias entre el comportamiento de las variables en el tiempo para  los sistemas.
El comportamiento de la radiación solar en el primer periodo evaluado, principalmente en las horas de las seis y nueve de la mañana como muestra la figura 1, demuestra que la incidencia de la radiación solar es mayor para el sistema silvopastoril en las horas antes mencionadas, sin embargo, este comportamiento no se mantiene en el tiempo, mientras los otros dos periodos evaluados, esta radiación cambia, pasando los valores de mayor intensidad al potrero convencional y se mantiene de manera constante. 
Una posible explicación podría ser que la temporada del año en que se realizó esta toma de datos (mayo), hiciera que el sol coincidiera en un ángulo de entrada a esas horas, o la posibilidad de daños en el equipo.
Por otra parte, en la figura 2 se muestra la temperatura ambiental en los tres periodos con su respectivo comportamiento en el tiempo evaluado, el silvopasturas mantiene una temperatura mucho más constante, si se compara con el de pastura convencional, además si se relaciona con el comportamiento de la radiación solar, se podría apreciar que conforme la radiación solar es más intensa en la pastura convencional, la temperatura aumenta, viéndose como dos variables que tienen mucha relación. Sin embargo, en la silvopasturas, a pesar de que la radiación aumenta conforme transcurren las horas del día, la temperatura se mantiene constante, lo que se podría llamar como área de protección de los árboles en el sistema.
Apoyándose en lo que mencionan Blackshaw y Blakshaw (1994), que bajo condiciones de alta temperatura y alta radiación solar unido con periodos impredecibles de alta humedad relativa, se consideran que pueden tener un efecto directo en el desarrollo de los animales, sin embargo es claro que para el caso del Bos indicus, son animales más tolerantes para estas condiciones que el Bos taurus.  
Más sin embargo, estos autores también mencionan que si las condiciones llegan a ser extremas de temperatura, humedad, radiación, son elevadas, tanto para el Bos indicus como para el Bos taurus, puede significar problemas para controlar el calor corporal y se podrían dar problemas serios de stress en los animales, por ello estas personas recomiendan para este problema la utilización adecuada de sombras en los potreros, que ayudaran a reducir este impacto y a un mejor desarrollo de los animales.
 
Evaluación climática y edafológica de un sistema silvopastoril y una pastura convencional - Image 1
 
 
Figura 1. Promedio de la radiación solar por hora en los tres periodo de 10 días consecutivos en el sistema convencional y silvopastoril.
 
Evaluación climática y edafológica de un sistema silvopastoril y una pastura convencional - Image 2
 
 
Figura 2. Promedio de la temperatura por hora en los tres periodo de 10 días consecutivos en el sistema convencional y silvopastoril.
 
En la figura 3 se representa la humedad relativa en ambos sistemas para los mismos tres periodos de diez días consecutivos, de acuerdo con Armstrong, la humedad relativa es un factor pre determinante al igual que la temperatura ambiental para incidir directamente con el Índice de Temperatura - Humedad (ITH). Por otra parte el comportamiento de la humedad relativa independientemente del sistema al que se refiera durante todos los periodos evaluados (figura 3) se relaciona directamente con la presencia del aire y su velocidad, así como lo menciona un trabajo elaborado por (Mader 2006)  en donde hacen una relación directa entre el valor del THI y la presencia del viento o no, concluyendo que el índice que evalúa el stress de los animales se ve influenciado en un día en la disminución del  THI en dos unidades por cada metro que aumente la velocidad del viento, lo que justifica el comportamiento de estas variables en estos sistemas evaluados.
 
Evaluación climática y edafológica de un sistema silvopastoril y una pastura convencional - Image 3
Figura 3. Promedio de la humedad relativa por hora en los tres periodo de 10 días consecutivos en el sistema convencional y silvopastoril
 
 
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Figura 4. Promedio de la velocidad del viento por hora en los tres periodo de 10 días consecutivos en el sistema convencional y silvopastoril
 
Relación humedad relativa – aire
 
Como se puede apreciar en la figura 5 y 6 se observa que la tendencia en los dos sistemas es que al aumentar la velocidad del aire disminuye la humedad relativa, el análisis de correlación realizado mostro  que si la velocidad del viento aumenta en un km/h la HR relativa disminuye 3,6% en el sistema convencional y por cada 0.1km/h que aumente el viento la humedad relativa disminuye en  0.33%  en el sistema silvopastoril.
Lo mismo se muestra en la correlación entre las mismas variables de humedad relativa y la velocidad del viento para ambos casos los resultados van a mostrar una alta correlación, sin embargo el valor más alto de r como coeficiente de correlación es para el sistema de pasturas convencional, que tiene un r=0.71, mientras que para el caso del sistema  silvopastoril es de r=0.58 que no deja de ser significativo. Entonces se pudiera decir que sin importar el sistema del que se hable, esta correlación se va a mantener.  
 
 
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Figura 5. Relación existente durante los tres periodos de la humedad relativa y el viento en el sistema convencional.
 
 
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Figura 6. Relación existente durante los tres periodos de la humedad relativa y el viento en el sistema silvopastoril.
 
Por otra parte, si se hace un análisis de la varianza en cada una de las variables se encuentra que únicamente para el caso de la humedad relativa, no son significativos sus resultados, estadísticamente este valor de p>0.340 muestra que sean silvopasturas o pasturas convencionales la humedad relativa serán similares. Sin embargo para las demás variables, los resultados fueron estadísticamente significativos, radiación solar p<0.0498, temperatura p<0.031, mostrando valores inferiores al p<0.05; por otra parte los resultados más significativos fueron para la velocidad del viento, siendo p>0.0001 dejando claro que la presencia de los arboles en el sistema influye para el movimiento del aire dentro del mismo. 
 
 
Cálculo del Índice de Temperatura y humedad (THI)
En el cuadro 1 se muestran los resultados de los cálculos del THI y en la figura 5 sus ubicaciones en la tabla de alcance de confort o estrés por calor en vacas lecheras en producción desarrollada por Frank Wiersma (1982), del departamento de ingeniera agrícola de la universidad de Arizona, esta tabla está dada en función de la temperatura y humedad relativa, brindándonos el punto exacto entre sus niveles de estrés y confort. En el caso de la silvopastura el índice es bastante estable ya que prácticamente solo la variable humedad relativa está siendo afectada, mientras que en el sistema convencional es más fluctuante su comportamiento por intervención de la temperatura, además en ambos casos se está por debajo de los óptimos y peor aún por debajo de los niveles de confort según el estudio Wiersma (1982), cabe recalcar que en ambos sistemas se está por debajo de los niveles óptimos para estar un zonas de confort, debido a la ubicación geográfica que ocupan los sistemas. 
 
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Cuadro 1.  Índice de temperatura y humedad relativa para ambos sistemas en los tres tipos de temperatura más predominantes 
 
 
En la figura 5 se detalla la ubicación en la tabla de Frank Wiersma, únicamente en el silvopastoril se encuentra en dos ocasiones en condiciones de stress, mientras que en el sistema convencional en la mayoría de las horas diurnas está por debajo del nivel del stress moderado, comprometiendo el bienestar del animal, utilizando las reservas para obtener su comodidad y reduciendo la productividad en cuanto cantidad y calidad de los productos esperados. La razón por la cual Carrasco y Martínez mencionan en su proyecto de graduación que los animales en el silvopastura tienen mayor frecuencia cardiaca y respiratoria, así como mayor temperatura rectal se atribuye a la presencia de mayor humedad relativa, lo que se comprobó que está estrictamente relacionado a la velocidad del viento y ello por la densidad de  la arboleada presente bajo este sistema, la recomendación sería buscar por medio de ensayos la densidad optima para que la zona de protección con respecto a las variables de: radiación y temperatura que brinda el silvopastoril no perjudique la dirección y velocidad del viento y con el la humedad relativa que ejerce cierto efecto de cansancio y sofoco en el interior del sistema. 
 
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Figura 5.  Índice de temperatura y humedad relativa (THI) y la ubicación de los resultados de los parámetros obtenidos en los sistemas. 
 
Análisis edafológico 
Carbono y Nitrógeno
 
La concentración de carbono en los perfiles de los sistemas silvopastoril y convencional es como se muestra en la figura 6, son inversas a la profundidad, tal y como es de esperar, esto quiere decir que las mayores concentraciones de carbono en el suelo se encuentran en las primeras capas de este, ello tiene lógica, ya que es en la superficie el aporte de materia orgánica por medio del sistema en general genera un aporte significativo en cuanto a carbono. Las profundidades fueron de 0cm a 20cm, de 20cm a 40cm y de 40cm a 60cm, aunque lo recomendable para analizar carbono es cada 10cm, ya que la mayor parte se concentra en los primeros 10cm o capa arable. También era de esperar que el sistema convencional presentara menos concentración de carbono en su perfil.
En la figura 7 se muestra también para ambos sistemas las concentraciones de nitrógeno para las diferentes profundidades del perfil, las concentraciones de nitrógeno disminuyen a medida que se profundiza en el perfil. Este fenómeno se debe a las relaciones simbióticas que tienen las plantas leguminosas con las bacterias y la incorporación del nitrógeno atmosférico a la rizosfera que en las zonas tropicales se encuentran principalmente en las primeras capas del suelo. 
 
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Figura 6. Concentraciones de carbono en el perfil del suelo del sistema silvopastoril y convencional de la finca pecuaria integrada (FPI). 
 
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Figura 7. Concentraciones de nitrógeno en el perfil del suelo del sistema silvopastoril y convencional de la finca pecuaria integrada (FPI).
 
Descripción del perfil de suelo más representativo del sistema silvopastoril de la EARTH según la FAO.
 
Se elaboraron 24 calicatas, muy similares entre si por lo que se describirá lo más representativo del área total.
I. Información acerca del sitio de muestreo
 
• Perfiles homogéneos en el  área total del potrero
• Suelo del orden Inseptisol
• Fecha de observación: del 10 al 15 de julio de 2009 
• Autores de la descripción: Aráuz Douglas y Briceño Carlos
• Ubicación: Finca Pecuaria Integrada (FPI), potrero silvopastoril, EARTH, las Mercedes, Guácimo, Limón, Costa Rica
• Altitud: 50 msnm
• Forma del terreno 
a. Posición fisiográfica del lugar: planicie 
b. Forma del terreno circundante: semiplano pendientes < a 0,5 
c. Microtopografía: hundimientos pequeños donde se acumula agua no por mucho tiempo
• Pendiente donde se sitúan los perfiles: plano, siempre uniforme en un rango de 0% a 0,5%  
• Vegetación o uso del terreno: pastizales para ganadería bajo un sistema doble propósito, asociado con árboles de poro (Erythrina fusca) de 14 años de edad, entre los pastos presentes en el sitio el más abundante es el pasto ratana (Ischaemun indicum), con presencia de cítricos, este potrero está dividido en 4 apartos que son parte del sistema rotacional de pasturas de la FPI y su fertilización se lleva a cabo una vez al año con bokashi y el posible aporte de los arboles ya mencionados
• Clima: la zona cuenta con una precipitación promedio anual de 3500 mm, una temperatura media de 25,5 y la humedad relativa oscila en 88%
 
II. Información general del suelo
a. Materia parental: origen volcánico 
b. Drenaje: clase 4, Bien drenado con pequeños acumulamientos de agua de poca importancia 
c. Humedad: al momento de realizar la observación el perfil presentaba humedad en su totalidad (60 cm), por estar ubicado en la región tropical húmeda es de esperar que esa humedad profundice mucho más hasta que percole
d. Profundidad capa freática: más de 1,6m  
e. Pedregosidad superficial: Clase 0, sin piedras o muy pocas de tamaño pequeño
f. Evidencia de erosión: no se evidencia erosión de importancia gracias a la cobertura con la que cuenta 
g. Sales o álcalis: por la región donde se ubica no es frecuente 
h. Intervención humana: manejo de pastizales y arboles sembrados de manera alineada
 
 
III. Descripción del perfil: 
Perfil de 60 cm debido a que estudios realizados en la zona demuestran que la profundidad efectiva de raíces no sobrepasa esta profundidad, es un suelo bien drenado, donde se encontró los siguientes horizontes:
Horizonte A: 0 cm a 14 cm: Café oscuro amarillento (10 YR 1/6 en húmedo) y, suelo franco arcillo arenoso de estructura granular, de moderadamente a ligeramente adherente, ligeramente plástico, firme en húmedo, ligeramente duro en seco, muchos poros finos y abundante presencia de raíces finas y medias, limite  gradualmente plano y poco definido 
Horizonte B: 15 cm a 60 cm: Café oscuro amarillento (10 YR 4/4 en húmedo) y, franco arcillo arenoso de estructura granular, moderada, moderadamente adherente, moderadamente plástico, friable en húmedo, duro en seco, presencia de poros finos, pocas raíces finas y muy poca presencia de raíces medias y gruesas.
Propiedades físicas de los horizontes presentes en el perfil
En el cuadro 2 se presenta el resultado promedio de la densidad aparente de 24 horizontes del suelo en el sistema de silvopasturas, presentando  el horizonte A una capa de suelo bien aireado y liviano con una densidad aparente entre los 0,7 g/cm3 a 1,0 g/cm3 condición poco normal en suelos cuyo uso sea la explotación ganadera con sistemas de producción convencionales, sin embargo, los horizontes de las pasturas convencionales presentaban valores de 0,88 g/cm3 más de 1g/cm3, brindándonos valores promedio similares, en ese sentido se podría atribuir que los árboles que se encuentran en este sistema, están teniendo un posible aporte de materia orgánica (por medio de las hojas que caen, ramas en descomposición en el suelo entre otras), pero que aún no marca gran diferencia entre esa propiedad física, pero si en la retención de agua, luz y nutrimentos para todos los componentes del sistema (Botero y Russo 1998)  y ambas están en los valores más predominantes en la zona, mientras que el Horizonte B presenta como es de esperar un suelo un poco más denso o compacto, sin embargo, no dejan de ser características deseables en cuanto a propiedades físicas respecta. La relación peso/volumen de estos horizontes esta balanceada de tal forma que el porcentaje poroso de la estructura sea típico de un suelo con alto contenido de materia orgánica en una adecuada proporción con arcillas, lo que favorece la oxigenación de las raíces y la capilarización para la conservación de humedad en el perfil para una adecuada disolución de las sales minerales.  En el sistema convencional se tienen condiciones menores de agua gravimétrica y volumétrica lo que pueden ser indicios de la compactación aun no diferenciable entre ambos sistemas. 
 
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Cuadro 2. Propiedades físicas del perfil de suelo presente en el sistema silvopastoril.
 
 
 
Descripción del perfil de suelo más representativo del sistema convencional potrero número 17 de la EARTH según la FAO.
 
Se elaboraron al igual que para el silvopastoril 24 calicatas, similares entre si por lo que se describirá lo más representativo del área total.
I. Información acerca del sitio de muestreo
 
• Perfiles de pedregosos a no pedregosos en el área total del potrero
• Suelo del orden Inseptisol
• Fecha de observación: del 20 al 30 de julio de 2009 
• Autores de la descripción: Aráuz Douglas y Briceño Carlos
• Ubicación: Finca Pecuaria Integrada (FPI), potrero 17, EARTH, las Mercedes, Guácimo, Limón, Costa Rica
• Altitud: 50 msnm
• Forma del terreno 
a. Posición fisiográfica del lugar: planicie con charcas 
b. Forma del terreno circundante: semiplano pendientes < a 0,5 
c. Microtopografía: hundimientos pequeños donde se acumula agua por mucho tiempo y un paso de agua que atraviesa el potrero
• Pendiente donde se sitúan los perfiles: plano, siempre uniforme en un rango de 1% a 2%  
• Vegetación o uso del terreno: pastizales para ganadería bajo un sistema doble propósito, sin árboles entre los pastos, la pastura predominante era la estrella (Cynodon nlemfuensis) con manchones de Brizanta (Brachiaria brizantha) y ratana (Ischaemun indicum), con presencia de cítricos, este potrero está dividido en forma de pastel, cuyos apartos son parte del sistema rotacional de pasturas de la FPI y su fertilización es una vez al año con bokashi 
• Clima: la zona cuenta con una precipitación promedio anual de 3500 mm, una temperatura media de 25, 5°C y  la humedad relativa oscila en 88%
 
 
II. Información general del suelo
• Materia parental: origen volcánico 
• Drenaje: clase 4, Bien drenado con pequeños acumulamientos de agua de importancia 
• Humedad: al momento de realizar la observación el perfil presentaba humedad en su totalidad (60 cm), por estar ubicado en la región tropical húmeda es de esperar que esa humedad profundice mucho mas hasta percolarce
• Profundidad capa freática: 1,4m  
• Pedregosidad superficial: Clase 2, con piedras de tamaño pequeño y mediano
• Evidencia de erosión: no se evidencia erosión de importancia gracias a la cobertura con la que cuenta 
• Sales o álcalis: por la región donde se ubica no es frecuente 
• Intervención humana: manejo de pastizales
 
III. Descripción del perfil:
Perfil de 60 cm debido a que estudios realizados en la zona demuestran que la profundidad efectiva de raíces no sobrepasa esta profundidad, es un suelo bien drenado, donde se encontró los siguientes horizontes:
Horizonte A: 0 cm a 14 cm: Café oscuro amarillento (10 YR 1/6 en húmedo) y, suelo franco arcillo arenoso de estructura  granular, de moderadamente a ligeramente adherente, ligeramente plástico, firme en húmedo, ligeramente duro en seco, con pocos poros finos y presencia de raíces finas y medias, limite  gradualmente plano y poco definido y un pH de 5,20
Horizonte B: 15 cm a 60 cm: Café oscuro amarillento (10 YR 4/4 en húmedo) y, franco arcillo arenoso de estructura granular, moderada, moderadamente adherente, moderadamente plástico, friable en húmedo, duro en seco, presencia de poros finos, pocas raíces finas y muy poca presencia de raíces medias y gruesas y un pH de 5,15
 
Evaluación climática y edafológica de un sistema silvopastoril y una pastura convencional - Image 12
Cuadro 3. Propiedades físicas del perfil de suelo presente en el sistema de potrero convencional. 
Conclusiones y recomendaciones
El estado y los gremios de la producción debieran apoyar el establecimiento y la utilización masiva de los sistemas silvopastoriles. Las leguminosas fijan nitrógeno atmosférico, todas las plantas captan e inmovilizan carbono, llegando a ser sistemas carbono-neutrales, y producen madera, frutos, productos medicinales e industriales y oxígeno.
Las silvopasturas, comparadas con las pasturas tradicionales sin árboles, tienen el potencial de producir mayores volúmenes de biomasa de calidad forrajera aceptable, lo que permite incrementar la carga, la producción animal y reducir la producción de metano en el rumen y sirven como recicladores de nutrientes. Los forrajes arbustivos o arbóreos o bien el forraje de las leguminosas herbáceas que son utilizadas como cobertura, son una buena fuente de proteína que se puede picar, orear o secar y ser complementada con caña de azúcar, vinaza, melaza, residuos de aceites de frituras, frutas o bien con urea en medio liquido junto con melaza en bloques multi nutricionales para que funcionen como una forma de nitrógeno no proteico para la manipulación del rumen (Botero 2009).
No obstante, como cualquier otra actividad del campo, se busca que la ganadería sea rentable (relación favorable costos insumo/producto), que sea competitiva (calidad de los productos) y que sea sostenible, es decir, que no contribuya a contaminar el medio ambiente ni a deteriorar la base productiva de los recursos naturales.
Evaluación climática y edafológica de un sistema silvopastoril y una pastura convencional - Image 1

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Autores:
Ricardo Russo
Richard Taylor
Universidad EARTH (Costa Rica)
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