Universidad de Rural de Guatemala Facultad de Ingeniería Ambiental SEDE NOR ORIENTAL III, JOCOTAN CHIQUIMULA Curso: Manejo y Conservación C onservación de Suelos. Ing Agr: Abner Saguil Mateo.
Sistemas Agroforestal: Cultivos en Callejones. Alumna: Velma Mariely Guerra Marmol Carnet: 12-44-001 Alumno: Julio Manrique Guerra Rossell Carnet: 12-07-056 Alumno: Carlos José García Pazos Carnet: 12-45-001
Jocotan, 7 de Septiembre de 2013
INTRODUCCION
La creciente presión sobre el suelo debida a la explosión demográfica registrada en muchos lugares del trópico, puede conducir a la degradación del mismo, disminuir el rendimiento de los cultivos y a la invasión de hierbas difíciles de controlar, una de las alternativas para frenar este proceso es la explotación de la tierra a través de sistemas agroforestales o agroforestería (López, 2007).
Casi todos los sistemas agrícolas tradicionales, los cuales incluyen los sistemas ganaderos, tienen árboles intercalados con cultivos o manejados en una forma zonal alternando árboles y cultivos y/o pastos; es decir, son sistemas agroforestales, aún con la modernización de la agricultura de la región, los paisajes agrícolas todavía contienen un alto número de árboles, estos árboles cumplen con muchos propósitos como producción (madera, leña, forraje, frutas, medicinas, etc.) además de servicios (sombra para cultivos y/o animales, protección como en el caso de cortinas rompevientos, etc.), además, los árboles aumentan la diversidad biológica del agroecosistema creando en sus ramas, en sus raíces y en la hojarasca, hogares para otros organismos (Beer et al., 2004). Las técnicas agroforestales son utilizadas en regiones de diversas condiciones ecológicas, económicas y sociales, en regiones con suelos fértiles los sistemas agroforestales pueden ser muy productivos y sostenibles; igualmente, estas prácticas tiene un alto potencial para mantener y mejorar la productividad en áreas que presenten problemas de baja fertilidad y exceso o escasez de humedad de los suelos (Musálem,2001)
Contenido
GENERALIDADES
Definición de Agroforestería Planeamiento de los Sistemas Agroforestales
EL CULTIVO EN CALLEJONES
Definición de “Cultivo en Callejones”
Origen y Difusión Objetivo del Sistema
CARACTERÍSTICAS
Una alternativa a la agricultura migratoria Funciones
COMPONENTES
Especies forestales Cultivos
DISEÑO DEL CULTIVO
ESTABLECIMIENTO Y MANEJO DEL SISTEMA
PODAS
Ventajas del Cultivo en Callejones Consideraciones para obtener mejores resultados
IMPACTOS
Económicos Sociales Ecológicos
GENERALIDADES Definición de Agroforestería. Existen diferentes conceptos y definiciones de agroforestería pero una definición moderna y aceptable es la siguiente: "La agroforestería es un sistema sustentable de manejo de cultivos y de tierra que procura aumentar los rendimientos en forma continua, combinando la producción de cultivos forestales arbolados (que abarcan frutales y otros cultivos arbóreos) con cultivos de campo o arables y/o animales de manera simultánea o secuencial sobre la misma unidad de tierra, aplicando además prácticas de manejo que sean compatibles con las prácticas culturales de la población local" (Consejo Internacional para la Investigación en la Agroforestería, 1982). Pero, cualquiera sea la definición, generalmente se está de acuerdo en que la agroforestería representa un concepto de uso integrado de la tierra que se adapta particularmente a las zonas marginales y a los sistemas de bajos insumos. El objetivo de la mayoría de los sistemas agroforestales es: optimizar los efectos benéficos de las interacciones de los componentes boscosos con el componente animal o cultivo para obtener un patrón productivo que se compara con lo que generalmente se obtiene de los mismos recursos disponibles en el monocultivo , dadas las condiciones económicas, ecológicas, y sociales predominantes.
Planeamiento de los Sistemas Agroforestales (SA). Antes de desarrollar el Sistema árboles con cultivos anuales o “ Cultivo en callejones” es fundamental establecer brevemente y en forma general, los siguientes pasos para caracterizar un SA: 1. Precisar los objetivos y el área a caracterizar. 2. Obtener información de carácter físico, biológico y socioeconómico. 3. Identificar las principales características de los sistemas agrarios existentes. 4. Determinar los problemas, necesidades y oportunidades del área. 5. Analizar toda la información obtenida. (para precisar si la implementación de SA es una alternativa sustentable).
CULTIVO EN CALLEJONES
Definición de “Cultivo en Callejones”
El cultivo en callejones es una práctica agroforestal que pertenece al Sistema de “Árboles con Cultivos Anuales”, como originalmente fue propuesta por Kang y Wilson, el cultivo en callejones es la siembra de cultivos anuales en los espacios o callejones entre líneas de árboles, generalmente de crecimiento rápido y fijadores de nitrógeno, que son podados a intervalos regulares para evitar competencia con los cultivos, proveer biomasa que suple nutrientes a los cultivos y suprime el crecimiento de las malezas. (Fig 1 Anexos)
Origen y Difusión El modelo fue desarrollado originalmente en Sri-Lanka y actualmente se estudia y difunde en otras regiones del mundo. En América Latina ha sido practicado en México, Costa Rica, Perú y también en el Ecuador, concretamente en la Amazonía. Fig 2,3 (Anexos) En los diez años posteriores a la propuesta de Kang, el sistema fue utilizado en diversos experimentos en África, Asia y América Latina, principalmente con leucaena y maíz. Se estudiaron cultivos como arroz, frijoles, algunas raíces y varias especies forestales. La experiencia generada tanto en estaciones experimentales como en el campo con agricultores, generó las siguientes conclusiones: 1) El sistema mejoró la calidad de los suelos en la mayoría de los casos, aumentando cantidades de materia orgánica, bases intercambiables y propiedades físicas (Attah Krah y Kang, 1993; Kass et al., 1989). 2) El sistema fue muy efectivo en controlar la erosión en suelos de ladera, especialmente cuando las líneas de árboles eran plantadas siguiendo las curvas de nivel (Garrity, 1993; Sánchez, 1995). 3) La presencia continua de árboles en el terreno algunas veces generó problemas de aceptación del sistema debido a factores sociales, agronómicos, económicos o legales (Carter, 1995; Nair, 1993).
Objetivo del Sistema Mantener la productividad de los suelos frágiles, sin recurrir al uso intensivo de los fertilizantes químicos, proveer nitrógeno, acumular hojarasca, favorecer el control de malezas y la producción de leña y forraje. El cultivo en callejones ha sido criticado como una tecnología de poca aceptación y poco potencial como alternativa viable y sostenible para pequeños agricultores. Sin embargo, los mismos que la critican admiten que en algunas situaciones el cultivo en callejones ha funcionado. Existen modificaciones que se pueden realizar para aumentar su productividad y su sostenibilidad.
CARACTERÍSTICAS: Cultivo en Callejones como una alternativa a la Agricultura Migratoria A esta práctica se le enfoca como una alternativa a la agricultura migratoria porque: 1) Se combina el período de cultivo y descanso. 2) Se aumenta el período de cultivo y la intensidad del uso de la tierra. 3) La fertilidad efectiva del suelo se regenera rápidamente a través del uso de plantas más eficientes. 4) Requiere pocos insumos externos. 5) Es neutral de escala, debido a que es flexible de utilizarla tanto por pequeños agricultores artesanales como por los grandes en forma mecanizada. Funciones: Con la promoción e implementación de la técnica propuesta se espera conseguir.
Mantener la productividad de los suelos, sin recurrir al uso de fertilizantes.
Lograr un mayor periodo de cultivo y un uso más intensivo de la tierra.
Diversificar los cultivos agrícolas y especies forestales de uso múltiple. Aumentar la producción agrícola por unidad de superficie. Fig 4,5 (Anexos)
Especies forestales El sistema funciona con especies forestales fijadoras de nitrógeno, como algunas leguminosas (devuelven al suelo parte de los nutrientes extraídos, con la hojarasca producida y la acción nitrogenadora de los nódulos).
Pito
Eritrina poeppigiana Fig 6 (Anexos)
Madrecacao
Gliricidia sepium Fig 7 (Anexos)
Leucaena
Leucaena leucocephala Fig 8 (Anexos)
De las leguminosas probadas, leucaena, madrecacao y pito son las que mejor han respondido.
Madrecacao y pito tienen la ventaja de propagarse por estacas. Leucaena solo se reproduce por semillas, siendo necesario producirla en vivero y luego llevarla al sitio definitivo. Sería conveniente probar con guabo por las bondades de la especie, como mejoradora del suelo.
Cultivos En cuanto a los cultivos, éstos deben ser anuales y un tanto tolerantes a la sombra.
Maíz
Zea mays L.
Yuca
Manihot esculenta Crantz
Frijol
Phaseolus vulgaris
Arroz
Oryza sativa
Haba
Vicia faba
Arveja
Pisum sativum
DISEÑO DEL CULTIVO Cuadro 1. Distancia entre los cultivos sembrados al interior de los callejones
Cultivos
Espacio entre filas (m)
Espacio entre plantas (m)
Semilla por golpe
Maíz
1.00
1.00
2a3
Yuca
1.00
1.00
2 estacas
Frijol
0.60
0.50
2a3
Arroz
0.30
0.15
5 a 10
Arverja
1.00
1.00
2a3
Se recomienda formar callejones de 5 metros de ancho.
A ambos lados del callejón se siembran hileras simples o dobles de leguminosas, en el último caso con espaciamiento de 1 metro entre hileras y plantas.
El hoyo debe ser amplio con las dimensiones de 30 cm de ancho por 30 cm de profundidad.
Se aplica materia orgánica descompuesta y luego se realiza la plantación.
Los cultivos se siembran a un metro de las líneas y a diferentes espaciamientos dependiendo del cultivo. Fig.9 Anexos
ESTABLECIMIENTO Y MANEJO DEL SISTEMA
Se forman los callejones plantando estacas de madrecacao o pito de 1.5 m de altura y de 3 a 5 centímetro de diámetro.
En el caso de leucaena se utiliza plantas producidas en el vivero.
Durante los primeros ocho meses, mientras las estacas emiten raíces y ramas, se pueden sembrar los cultivos, pero estos no se beneficiaran del material resultante de las podas que sirve como abono.
MANEJO DEL CULTIVO Y TIPOS DE PODAS Después de 6 a 8 meses de plantadas las especies forestales en el sitio definitivo, ya habrán formado los callejones y se dispondrá de suficiente cantidad de ramas y hojas para podar. El material podado se distribuye en toda la superficie del terreno, porque servirá como abono para el segundo cultivo.
Luego de realizada la poda, a los 8 a 15 días se vuelve a sembrar, iniciando con cualquiera de los siguientes cultivos: maíz, yuca, arroz.
Las especies forestales se podan a 1 metro de altura y se realizan cada 4 meses es decir 3 veces al año, cortando solamente los rebrotes.
Los cultivos deben mantenerse libres de malas hierbas, realizando las limpias oportunamente, de preferencia antes del primer mes después de la siembra. Una vez establecidos los callejones, se continúan las siembras rotando los cultivos con frijol, haba, que son especies fijadoras de nitrógeno.
EXPERIENCIAS Y RESULTADOS OBTENIDOS EN “CULTIVO EN CALLEJONES”
En la agricultura migratoria los usuarios rotan las parcelas debido a la degradación del suelo, presencia de malezas, plagas y enfermedades: con el cambio de sistema de agricultura migratoria al de cultivo en callejones, el suelo no pierde su fertilidad, sino mas bien se estabiliza y aumenta la producción como lo demuestran los datos registrados por los técnicos de la estación experimental de Payamino-INIAP, en las parcelas cultivadas con maíz que se describe a continuación. Para las condiciones de la Amazonía están sembrando la variedad de maíz INIAP-526 y para la zona norte de America del Sur se recomienda las variedades criollas o nativas de la zona. La siembra se la realiza con el uso de espeque a distancia de 1 m entre hileras y 0.5 m entre trancos, dejando de 2 a 3 semillas por sitio. De este modo se logra una población aproximada de 40000 plantas/hectárea, en el siguiente cuadro se puede observar que el
rendimiento del maíz sembrado bajo el sistema de callejones duplicó en relación al del monocultivo tradicional. Bajo el sistema de cultivos en callejones, el 70% de la superficie está ocupada por los cultivos, en este caso por el maíz. El 30% por las fajas de las especies forestales.
Cuadro 2. Influencia de la adición del abono verde sobre el rendimiento del maíz sembrado en callejones de leucaena y gliricidia.
Tratamientos
Rendimiento qq/ha
Sistema tradicional (monocultivo)
11,6
Maíz en callejones de leucaena
26,1
Maíz en callejones de gliricidia
22,1
En el caso del maíz asociado con leucaena, la producción se incrementó en 225% y con gliricidia en 191% con relación al sistema tradicional (monocultivo
Contenido de Nitrógeno de las podas de Eritrina poeppigiana y Gliricidia sepium en el tiempo (kg/ha/poda)
Erythrina
Tiempo de poda poeppigiana
Gliricidia
Gliricidia
sepium
sepium
árboles nuevos
árboles viejos
promedio
Gliricidia sepium
Sin Nitrógeno Mineral 18 meses
148
87
147
118
24 meses
103
68
133
101
30 meses
51
125
170
147
Con Nitrógeno Mineral 18 meses
104
113
266
190
24 meses
67
107
121
114
30 meses
84
219
215
217
PRÁCTICA Y CONSIDERACIONES PARA OBTENER MEJORES RESULTADOS CON EL SISTEMA 1) Considerar el cultivo en callejones como una práctica de conservación de suelos En vez de poner líneas rectas de árboles a una distancia fija, las líneas de árboles deberían seguir las curvas de nivel a distancias determinadas por las necesidades de control de erosión y la conveniencia del agricultor. Así, las líneas de árboles pueden servir de guía cuando se pasa el arado produciendo surcos en contorno que aumentarán la infiltración de agua y reduciendo la erosión en todo el campo no solamente en las líneas de árboles
2) Reducir la competencia subterránea Se ha demostrado que ciertas especies de árboles tienen un sistema radicular menos superficial que otros, además, ciertos cultivos como frijol tiene un sistema radical superficial comparado con otros granos como el maíz. Entonces una selección adecuada de especies, tanto árboles como cultivos, puede reducir la competencia, al mismo tiempo arar el área de cultivo cortarán muchas raíces de los árboles, reduciendo la competencia por lo menos en la parte superficial del suelo. 3) Reducción de la competencia sobre la superficie El concepto tradicional de reducir la competencia sobre la tierra era por medio de las podas de los árboles. Podas demasiado fuertes pueden reducir la producción de biomasa. Sin embargo, aumentando la frecuencia de poda se facilita el manejo. No obstante, podas frecuentes pueden aumentar el crecimiento superficial de las raíces. La selección de cultivos y árboles también puede reducir considerablemente la competencia por luz. Especies como G. sepium tienen una copa y un tipo de hojas que admiten una mayor cantidad de luz. 4) Utilizar especies adaptadas. En el establecimiento de cultivo en callejones se deben utilizar especies adaptadas a las condiciones edáficas y climáticas. Sin embargo, los árboles adaptados no siempre son grandes productores de biomasa. Los cultivos de ciclo corto serán menos afectados por la competencia de los árboles, cuando van a completar su ciclo. 5) No cultivar todos los años. El cultivo en callejones ha sido considerado como un sistema de producción intensivo. Dejar crecer los árboles por un tiempo sin cultivar podría dar más tiempo para que se recupere la fertilidad del sitio y controlar las malezas. 6) Utilizar componentes de alto valor. La idea original del cultivo en callejones fue producir granos básicos con árboles fijadores de nitrógeno. El sistema puede funcionar con componentes de más alto valor. Los árboles pueden ser de macadamia o cítricos. En América Central es una práctica común asociar cítricos con frijol. Árboles de especias y medicinales también se adaptan al sistema. Los cultivos pueden ser jengibre u otros que se puedan exportar.
7) Adaptar el sistema a condiciones de finca. No solamente los cultivos anuales pueden ser sembrados entre los callejones de árboles. Se ha tenido éxito en Bolivia utilizando pastos y árboles maderables. Se puede sembrar uno de tres callejones con cultivos perennes en lugar de anuales. El cultivo en callejones debe ser considerado como un modelo, donde cada agricultor puede modificar algunas partes para satisfacer sus necesidades de producción y adaptarlo a sus propias condiciones ecológicas y socioeconómicas. VENTAJAS
Proporciona abono verde para cultivos asociados de alimentos y regula los nutrientes de las plantas desde las capas más profundas del suelo.
El material podado se aplica como y proporciona sombra durante la temporada de verano.
Elimina las malezas. Proporciona las condiciones favorables para los macro y microorganismos del suelo; y al sembrarlo a lo largo del contorno del terreno elevado, proporciona una barrera para el control de la erosión del suelo.
Realiza podas para la obtención de forraje, material es para estacas y leña.
Proporciona nitrógeno, biológicamente fijado, al cultivo asociado.
IMPACTOS SOCIALES Es un modelo que se adapta fácilmente a la agricultura de bajos insumos, como se tiene en gran número en el sector agrícola ecuatoriano hasta el momento. Aunque el sistema presenta altos requerimientos de mano de obra en las primeras etapas de desarrollo, sin embargo existe un ahorro en la mano de obra en general si se utilizan semillas o estacas en lugar de plántulas. La factibilidad de este método de establecimiento es mejor en condiciones húmedas y subhúmedas que en condiciones semiáridas.
De esta práctica puede cosecharse productos alto valor tales como: carbón, viruta, postes, y plantas medicinales. En aquellas fincas operadas por familias, existe otro ahorro en los costos de mano de obra, programando y eliminando actividades para evitar altos costos de la mano de obra para la preparación de la tierra y control de malezas, favoreciendo el trabajo familiar. Se puede reducir significativamente el uso de energía, por ejemplo; la madera provee una fuente alterna de combustible, se reduce el uso de maquinaria para preparación de suelos y se reduce los costos de irrigación al haber un uso más eficiente del agua. Poblaciones de especies de vida silvestre de gran valor, aumentan con la presencia de árboles y arbustos en áreas agrícolas, este aumento en población provee oportunidades para la recreación y observación de aves. La biodiversidad que ofrecen los árboles y los arbustos ayuda además a mejorar el paisaje y la estética de los lugares. Las personas y las comunidades son parte integral de los sistemas agrícolas, por lo que esta práctica está dirigida a satisfacer y a mejorar la calidad de vida, salud, bienestar, recreación, seguridad y disfrute de las personas.
ECONÓMICOS Estudios muestran que el rendimiento y la calidad pueden aumentarse significativamente cuando se incorporan o adoptan prácticas agroforestales como esta de cultivo en callejones. El cultivo en callejones puede proveer una economía diversificada en las fincas y en las comunidades, puesto que no solo son aplicables a fincas rurales sino que puede ser adoptada en comunidades e incluso en áreas urbanas.
COMPONENTE AMBIENTAL
Suelo
COMPONENTE AMBIENTAL
IMPACTO POSITIVO
INDICADOR DE MONITOREO
Reduce la erosión hídrica
Nivel de la capa arable, presencia de cárcavas y rendimiento
Control de contaminantes del agua lluvia
Fertilidad del suelo, rendimiento y presencia de actividad biológica
Mejora significativa de la fertilidad
Rendimiento y desarrollo del cultivo en etapas sucesivas y uso de fertilizantes
Reciclado de nutrientes y componentes edáficos
Presencia del horizonte orgánico
Conservación del recurso suelo en general
Mantenimiento continuo de la producción
IMPACTO POSITIVO
INDICADOR DE MONITOREO
Control de la escorrentía
Presencia de cárcavas y acumulación de sedimentos en zonas bajas
Filtrado de contaminantes por árboles antes de llegar a cuerpos receptores de agua
Presencia de flora y fauna del suelo, rendimiento y síntomas de anormalidad en las especies vegetales
Conservación de comunidades acuáticas y terrestres
Actividad biológica del suelo
Mantenimiento de aguas limpias para uso doméstico y recreación
Presencia de enfermedades y anomalías en la salud de las personas
Agua
COMPONENTE AMBIENTAL
Biodiversidad
IMPACTO POSITIVO
INDICADOR DE MONITOREO
Se forman sistemas de conservación mejorando la calidad del ambiente
Estabilidad de los componentes ambientales y biodiversidad
Favorece las condiciones para seres humanos, plantas y animales
Estabilidad del medio y biodiversidad
Solo aplicando esta práctica en un 5% de la finca se mejora en un 50% la biodiversisdad del ambiente
Uso de herbicidas, presencia de plagas y enfermedades
ANEXOS FIG 1
FIG 2
FIG 3
FIG 4
FIG 6
FIG 7
FIG 8
FIG 9
CONCLUSION
La aplicación de enmiendas orgánicas, el uso de abono verde y el cultivo en callejones son prácticas con potencial para una agricultura sostenible. Sin embargo, diferentes factores pueden limitar su eficacia. La aplicación de abono verde y de estiércol incrementaron el rendimiento del frijol en comparación al testigo y podrían constituir una alternativa para los agricultores que tienen una fuente de abono verde cerca de la parcela de cultivo. Se requiere más investigación para determinar en qué medida pueden mejorarse estas prácticas para beneficio del agricultor.
