The Biologist
(Lima)
ORIGINAL ARTICLE / ARTÍCULO ORIGINAL
QUALITY AND CARBON STORAGE IN TWO PLOTS WITH COCOA AGROFORESTRY
CALIDAD Y ALMACENAMIENTO DE CARBONO EN DOS PARCELAS AGROFORESTALES CON
CACAO
ABSTRACT
Keywords: aerial biomass – agroforestry system – carbon storage – plantation quality – root biomass
In the LUFE I Farm, located in Caserío La Victoria, Campo Verde district in Pucallpa, the growth,
productivity and carbon storage of the forest component were evaluated in two contiguous plots (A and B)
with the same agroforestry system based on Cocoa plants of three and four years. The qualitative variables
(branch crossing, trunk straightness, trunk shape, trunk quality and selective cutting) and quantitative
variables (total height, commercial height, DAP and number of commercial logs) of all the trees in both
plots were measured (Guazuma crinita Lam., Calycophyllum spruceanum (Benth.) K.Schum. and
Swietenia macrophilla King). Plot A presented a better performance of the qualitative and quantitative
variables with 63% of the trees with straight trunk, unlike 57% of plot B and trunk quality of 70% good and
54% bad. No plot showed selective trunk cutting or crossing of branches, and 100% of both plots had an
excellent phytosanitary status, plot A presented the highest commercial average in diameter at chest
height, IMA, total height, commercial height and basal area, also with a carbon storage of 4.69 t / c / ha
compared with 2.10 t / c / ha of plot B, and with 253 commercial trunks unlike the 114 trunks of B.
The Biologist (Lima)
ISSN Versión Impresa 1816-0719
ISSN Versión en linea 1994-9073 ISSN Versión CD ROM 1994-9081
277
The Biologist (Lima), 201 , 1 (2), jul-dic: 9 7 277-285.
1 1 1 1 1
Diana Lucano ; Judith Vargas ; Raquel Celestino ; Cynthia Apolaya & Lean Crespo
1 Ingeniería Agroforestal, Facultad de Ciencias Ambientales, Universidad Científica del Sur. Carretera Panamericana Sur km
19, Villa El Salvador, Lima, Perú.
Corresponding author: 180000095@ucientifica.edu.pe
The Biologist
(Lima)
VOL. 17, Nº 2, JUL-DIC 2019
The Biologist (Lima)
Versión en Linea:
ISSN 1994-9073
Versión Impresa:
ISSN 1816-0719 Versión CD-ROM:
ISSN 1994-9081
PUBLICADO POR:AUSPICIADO POR:
ESCUELA PROFESIONAL DE BIOLOGÍA,
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICA,
UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL
El aumento en la concentración de dióxido de
carbono (CO ) es una preocupación mundial
2
debido a que es uno de los seis principales gases de
efecto invernadero (GEI), el que contribuye en una
mayor proporción al cambio climático (Poveda et
al., 2013). Los resultados de la última evaluación
de los recursos forestales mundiales de la
Organización de las Naciones Unidas para la
Agricultura y la Alimentación (FAO) indican que
entre 1990 y 2015 la superficie forestal mundial
disminuyó un 3 %, siendo los bosques tropicales
los más afectados con alrededor de 200 mill de has
debido a factores naturales y humanos como
incendios, sequía, agricultura, entre otros (Keenan
et al., 2015). En América Latina, durante la última
década, grandes áreas de los bosques tropicales han
sido deforestadas y convertidas a la ganadería
extensiva; esta conversión de bosques a tierras de
cultivo y pasturas se asocia con la demanda
mundial de alimentos y combustible. De continuar
esta expansión podría haber impactos
significativos en la biodiversidad, los ecosistemas
naturales, la agricultura tradicional y los derechos
sobre la tierra '–(Graesser et al., 2015).
Los bosques tropicales naturales tienen una gran
cantidad de biomasa y son importantes en la
captura de carbono a diferencia de otros tipos de
uso del suelo (Kassa, 2015; Olorunfemi et al.,
RESUMEN
Palabras clave: almacenamiento de carbono – biomasa aérea – biomasa radicular – calidad de plantación - sistema agroforestal
En el Fundo LUFE I, ubicado en el Caserío La Victoria, distrito de Campo Verde en Pucallpa se evaluó el
crecimiento, productividad y almacenamiento de carbono del componente forestal en dos parcelas
contiguas (A y B) con un mismo sistema agroforestal basado en plantas de cacao de tres y cuatro años de
edad. Se midieron variables cualitativas (cruzamiento de ramas, rectitud de tronco, forma de fuste, calidad
de fuste y raleo) y cuantitativas (altura total, altura comercial, DAP y cantidad de trozas comerciales) de
todos los árboles en ambas parcelas (Guazuma crinita Lam., Calycophyllum spruceanum (Benth.)
K.Schum. and Swietenia macrophilla King). La parcela A presentó un mejor performance de las variables
cualitativas y cuantitativas con el 63% de los árboles con fuste recto, a diferencia del 57% de la parcela B,
en calidad de fuste 70% bueno y 54% malo. Ninguna parcela presentó raleo ni cruzamiento de ramas, y el
100% de ambas parcelas tenía un estado fitosanitario excelente, la parcela A presentó mayor promedio de
DAP, volumen comercial, IMA, altura total, altura comercial y área basal asimismo con un
almacenamiento de carbono de 4. 69 t/c/ha en comparación a 2.10 t/c/ha de la parcela B, y con 253 trozas
comerciales a diferencia de 114 trozas para la parcela B.
INTRODUCCIÓN
278
2019). El carbono se almacena en un 60 % sobre el
suelo y 40 % en la biomasa subterránea (Dixon et
al., 1994; Mujuru et al., 2014); sin embargo, el 60
% de los 2,6 Pg. de carbono que los bosques
absorben anualmente, se libera a la atmósfera a
través de la deforestación (Assefa et al., 2013). En
la Amazonia peruana los bosques son deforestados
y degradados por diversos factores como la
agricultura migratoria, ganadería, minería, entre
otros; siendo la agricultura el principal motor de la
deforestación, y la destrucción del hábitat en los
trópicos (Wright & Muller-Landau, 2006). La
deforestación también es responsable del 10-12 %
de emisiones antropogénicas de gases de efecto
invernadero (GEI) y se espera que las emisiones
anuales aumenten aún más durante las próximas
décadas (Smith et al., 2007). Los árboles cumplen
un rol importante de regulación en la concentración
de CO en la atmósfera debido a que el proceso de
2
fotosíntesis permite almacenar carbono en sus
estructuras leñosas (Hager, 2012; Gerardo et al.,
2018).
Las principales alternativas para la mitigación del
cambio climático son los bosques, las plantaciones
forestales y los sistemas agroforestales (Ibrahim et
al., 2007), y su relevancia depende del clima, suelo,
biodiversidad, la composición y manejo de las
especies vegetales (Waldén et al., 2020). La
alternativa agroforestal por lo tanto, es parte de una
estrategia para la mitigación de GEI, la generación
de beneficios económicos y la producción de
The Biologist (Lima). Vol. 17, Nº2, jul - dic 2019
Lucano et al.
279
El objetivo del presente trabajo fue evaluar la
calidad y almacenamiento de carbono en dos
parcelas agroforestales con cacao.
Se evaluaron dos fincas contiguas de cacao con
sistema agroforestal que inicialmente fueron
suelos degradados, ubicadas en el fundo LUFE I en
el distrito de Campo Verde, provincia Coronel
Portillo en Ucayali-Perú. El fundo está ubicado en
las coordenadas UTM 18L 533866 Este y Norte
9068031 a una altitud de 210 msnm, (Fig. 1),
caracterizado por suelos ultisoles; textura entre
franco a franco arcilloso, clima húmedo;
temperatura promedio de 26,4 ° C y una
precipitación de 1667 mm/año.
En ambas parcelas las plantas de cacao estaban
constituidas por injertos de cuatro clones (ICS-95,
ICS-39, TSH-565 y ICS-1) y patrón criollo. Las
parcelas con plantas de cacao distribuidas en filas
de 60-70, y las filas alternando diferentes clones y
especies maderables, bolaina (Guazuma crinita
Lam.), capirona (Calycophyllum spruceanum
(Benth.) K.Schum.) y caoba (Swietenia
macrophylla King) como recalce (Tabla 1).
El distanciamiento entre plantas de cacao fue de 3 x
3 m en ambas parcelas y 15 x 24 m entre especies
maderables. Se evaluó el 100% de los árboles
maderables; variables cuantitativas con ayuda del
Hipsómetro, clinómetro, cinta métrica y GPS:
altura total (m), Diámetro a la altura del pecho
(DAP) (cm), altura comercial, número de trozas
alimentos en los trópicos (Rizvi et al., 2019; Watson
et al., 2000), y está demostrado que la
agroforestería es importante en la captura de
carbono, generando servicios ecosistémicos, para
la protección de la biodiversidad y la conservación
del suelo (Shibu, 2009); y se estima que la
conversión de la agricultura convencional a
sistema agroforestal aumenta significativamente
las existencias de carbono en el suelo entre 26–40
%, dependiendo de la profundidad del suelo(De
Stefano & Jacobson, 2018).
Por esta razón, la agroforestería se define como la
integración de árboles, cultivos, arbustos y pastos
con animales para la sostenibilidad económica,
ecológica y social (Montagnini et al., 2013),
implica una mayor capacidad para almacenar
carbono en forma de biomasa a diferencia de la
producción convencional de cultivos (Lapeyre et
al., 2004). De manera particular las fincas
orgánicas con sistemas agroforestales almacenan
43 % más carbono que las convencionales (Häger,
2012) y son más rentable que las fincas a base de
monocultivos (Waldén et al., 2020). En Etiopía los
ingresos netos por la producción de frutos en
sistemas agroforestales es de dos a cuatro veces
superior a la de monocultivos (Kassa, 2015),
aunque se reporta inclusive de tres a seis veces más
utilidades al comparar la producción agroforestal
con la de monocultivos (Peiris et al., 2003; Linger,
2014). Existen diversos vacíos de información
sobre la calidad y almacenamiento de carbono en la
biomasa arbórea, especialmente cuando ha
existido cambio de uso de suelo, como ha sucedido
en varias localidades de la selva peruana, de
manera particular de pastizales al sistema
agroforestal basado en cacao, razón del presente
estudio.
MATERIALES Y MÉTODOS
Tabla 1. Características de dos parcelas de cacao (A y B) evaluadas bajo sistema agroforestal.
Parcela Área
(ha)
Edad de
plantación
(años)
Procedencia de especies
forestales
N° de individuos
contabilizados
N° total de
individuos
A
1,2
bolaina
Palcazú
bolaina
94
1524
capirona
Palcazú
capirona
51
caoba
Pucallpa
caoba
7
B 2,3
3
bolaina
Yarinacocha
bolaina
183
184
caoba Pucallpa caoba 1
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Quality and carbon storage
280
Para el cálculo de carbono en la biomasa arbórea, se
usó la siguiente ecuación alométrica: BA = 0,11 x
DAP dónde: BA = biomasa aérea de árboles vivos,
0,11 = Constante, DAP = (cm) y 2,53 = Constante ,
usado por (Timoteo et al., 2016) y para el cálculo de
biomasa radicular: BR = exp(-1,05+0,88*LnBA)
(Solisa et al., 2018).
tomando como referencia 3 m de largo para
contabilizar una troza; variables cualitativas:
calidad de fuste, forma de fuste, raleo, cruzamiento
de ramas y estado fitosanitario. El factor de forma
usado para el cálculo del volumen de árboles en pie
acuerdo a la edad y las especies presentes fue de
0,58 según lo reportado en otras investigaciones
similares.
Figura 1. Distribución de árboles de sombra en dos parcelas de cacao (A y B) bajo sistema agroforestal.
El 63 % de los árboles evaluados en la parcela A
presentan un fuste recto, a diferencia del 57 % de la
parcela B; también la parcela A (70 % bueno)
RESULTADOS presentó una mejor calidad de fuste respecto a la
parcela B (54 % malo). Ninguna parcela presentó
raleo ni cruzamiento de ramas, y el 100 % de ambas
parcelas tenía un estado fitosanitario excelente
(Tabla 2).
Tabla 2. Calidad forestal de dos parcelas de cacao (A y B) bajo sistema agroforestal.
Parcela Forma de
fuste (%)
Calidad de fuste
(%)
Raleo (%) Cruzamiento de
ramas (%)
Estado
tosanitario
A (1) 14 (1) 2 (2) 100 (2) 100 (2)100
(2) 1
(2) 11
(3) 3
(3) 14
(4) 0
(4) 70
(5) 18
(5) 3
(6) 63
B (1) 13
(1) 1
(2) 100 (2) 100 (2)100
(2) 0
(2) 54
(3) 11
(3) 13
(4) 0
(4) 33
(5) 19 (5) 0
(6) 57
Forma de fuste: (1) Bifurcado, (2) Torcido irregular, (3) Torcido fuerte, (4) flecha; (5) Torcido leve, (6) Recto; Calidad de fuste: (1) Muy malo: (2)
Malo, (3) Regular, (4) Bueno, (5) Muy bueno; Raleo: (1) Si, (2) No; Cruzamiento de ramas: (1) Si, (2) No; Plagas o enfermedades: (1) Presente,
(2) Ausente.
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, ,
281
del DAP y el almacenamiento de carbono indican
que, a mayores diámetros, mayor capacidad de
almacenaje, influenciado por la edad de las plantas
(Fig. 2).
Existen diferencias entre las parcelas A y B, siendo
la parcela A la que presentó mejores respuestas en
crecimiento lo que se ve reflejado en el IMA
(Incremento Medio Anual) (Tabla 3), la correlación
Tabla 3. Variables de crecimiento para dos parcelas de cacao bajo sistema agroforestal.
Parcela Edad
(años)
Densidad
(especímenes/ ha)
DAP
(cm) IMA DAP
(cm/año)
Altura
Total
(m)
IMA altura
(m/año)
A 4
127
9,93 2.48 8,03
2,01
B 3 80 5,83 1,94 5,13 1,71
y = 6,5745x - 34,426
R² = 0,90
y = 3,9209x - 11,445
R² = 0,87
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
0 5 10 15 20 25
CC
DAP
PARCELA A
PARCELA B
Lineal (PARCELA A)
Lineal (PARCELA B)
Figura 2. Regresión de carbono (kg) por DAP (cm) en la parcela A y B.
carbono fue mayor con 4,69 t/c/ha almacenado
frente a un 2,10 t/c/ha (Fig. 3).
Con respecto a productividad la parcela A presentó
los mejores resultados a los indicadores evaluados
(Tabla 4). Asimismo, el almacenamiento de
Tabla 4. Productividad para dos parcelas de cacao con el mismo sistema agroforestal.
Parcela
Área basal
(m² /ha−1)
Volumen comercial
3
(m / ha−1) IMA Volumen
3
(m / ha−1/año−1)
N° de trozas
comerciales
A 1,13
3,5
0,9 253
B 0,30 0,9 0,3 114
The Biologist (Lima). Vol. 17, Nº2, jul - dic 2019
Quality and carbon storage
Los árboles dentro de los sistemas agroforestales
pueden ocupar un reducido porcentaje del área, ya
que en muchos casos la mayor cantidad del espacio
es destinada a un cultivo principal, como sucede
con el cacao. La asociación árboles – cacao,
conforman un sistema agroforestal bastante
específico, que puede proporcionar como valor
ecosistémico una amplia diversidad biológica,
especialmente por insectos que se comportan como
enemigos naturales de plagas (Murthy et al., 2013).
Esta orientación biológica concuerda con el
producto de las evaluaciones realizadas en el
presente estudio en donde ambas parcelas
presentaron un excelente estado fitosanitario,
presumiblemente debido a un equilibrio entre
controladores biológicos e insectos fitófagos, y a la
composición de esta simbiosis arbórea sobre la
prevención de hongos patógenos como monilia.
Esta relación está probada en sistemas orgánicos y
agroforestales, la abundancia y riqueza de insectos
en campos convencionales y orgánicos presenta
diferencias significativas de coleópteros e
himenópteros, fitófagos y entomófagos en huertas
orgánicas (Zalazar & Salvo, 2007); sin embargo,
los factores abióticos inciden en las relaciones
insecto – planta, en los sistemas agroforestales de
cacao existiendo así una menor población de
insectos plaga en invierno y una mayor población
de insectos benéficos que ejercen control hasta del
282
7,74
3,41
1,63 0,77
9,38
4,19
4,69
2,10
0
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
PARCELA A PARCELA B
Biomasa aérea (kg)
Biomasa de raices (kg)
Biomasa total (kg)
carbono (kg)
Figura 3. biomasa y almacenamiento de carbono de dos parcelas de cacao con el mismo sistema agroforestal.
DISCUSIÓN 50 %, influyendo además el porcentaje de sombra
sobre el cacao (Washington et al., 2016).
Con respecto a las variables de crecimiento,
productividad y almacenamiento de carbono es
notoria la amplia variabilidad en ambas parcelas
medidas, en la parcela A se reportaron mejores
resultados que la parcela B pudiéndose deber en
gran parte a la calidad de los sitios donde se
establecieron ambas plantaciones o calidad
genética del material vegetal cabe precisar que la
bolaina presente en ambas parcelas evaluadas
procede de dos diferente lugares (Palcazú y
Yarinacocha). El crecimiento y la calidad son
determinados por la interacción entre las
características genéticas, del lugar por la
competencia de recursos y el manejo de la
plantación (Froese et al., 2002). Los resultados de
Vaides et al., (2004) son similares a los nuestros
respecto a las variables de crecimiento para el caso
de plantaciones de teca; sin embargo, existe una
variación significativa en relación a la altura y
diámetro de los árboles para el caso de G. crinita
en Aguaytia (Rochon et al., 2007), igual sucede con
C. spruceanum, donde existe una variación
significativa respecto a la altura en relación a la
procedencia y zona de siembra (Weber & Sotelo,
2005).
Las plantaciones de C. spruceanum de
aproximadamente cinco años de edad en la cuenca
del río Aguaytía, presentan crecimiento y
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Lucano et al.
productividad elevada en la zona alta respecto la
zona baja, lo que demuestra la importancia de la
selección del lugar para la plantación de algunas
especies arbóreas (Ugarte & Dominguez, 2010),
especialmente si se pretenden asociar con cacao,
como se ha observado en nuestro experimento.
Los resultados de almacenamiento de carbono de
4,69 t/ c/ ha y 2,10 t/c/ ha no concuerda con lo
reportado por otras investigaciones debido a que el
contenido de carbono estimado en el presente
estudio solo fue del componente forestal; sin
embargo, se estima que los valores encontrados de
almacenamiento de carbono sería una contribución
muy positiva tomando en cuenta la densidad de la
plantación y al escaso número de especímenes
evaluados. Estimaciones de captura de carbono del
cultivo de cacao, biomasa por debajo del suelo y
necromasa, otorgaría valores superiores a lo
reportado por este estudio, considerando que el
almacenamiento de carbono varía en función del
sistema de uso del suelo, edad, diámetro, altura del
componente forestal, tipos de especies y densidad
(Solisa et al., 2018). Al respecto, Concha et al.
(2007) señalan que la captura de carbono no está
relacionada a la edad de los sistemas sino a la
diversidad de las especies propias de cada sistema y
en función de las prácticas silviculturales y manejo
adecuado de la plantación, en donde la captura de
carbono en la biomasa arbórea y hojarasca osciló
entre 12,09 t/c/ ha para un sistema agroforestal en
San Martín, donde el cacao estuvo asociado con
árboles de mango, pucaquiro, capirona, coco y
otros cultivos y 35,5 t/c/ha para asociación con
huicungo, y árboles como cedro, shaina y guaba.
La acumulación de carbono en la biomasa y
necromasa aérea han sido similares considerando
las diferencias del periodo de la plantación bajo
sistemas agroforestales (Kursten & Burschel,
1993; Timoteo et al., 2016); lo que reafirma la alta
dependencia de las especies arbóreas respecto a la
densidad de la plantación, la edad de los
componentes, de las condiciones locales, el clima,
el tipo de suelo y las prácticas de manejo en un
sistema agroforestal.
A la señora Norma Luz Alva Souza por
facilitarnos la realización del trabajo en su
fundo.
AGRADECIMIENTOS
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