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Establecimiento de la cobertura vegetal en suelos degradados del bosque seco tropical de la UFPSO.

Establishment of vegetation cover on degraded soils of tropical dry forest of UFPSO

INTRODUCCION

Los bosques secos en Colombia se ubican entre los rangos de precipitacion de 1.000 a 2.000 mm anuales, principalmente en las depresiones interandinas de los rios Magdalena, Cauca, Patia, Cesar y Atrato, en donde la acidez, la baja fertilidad de sus suelos y la erosion causada por el cambio en el funcionamiento y estructura de los rios son su principal limitante. Este ecosistema aprovisiona de multiples bienes y servicios a las poblaciones asentadas en sus alrededores (Heredia, Escobar y Lopez, 2012; Pizano y Garcia, 2014). El 54.2% del bosque seco a nivel mundial se encuentra en Suramerica (Miles et al., 2006; Portillo y Sanchez, 2010), siendo su principal causa de degradacion la conversion en zonas agricolas de las areas que ocupa dicho ecosistema (Cardona, Ardila y Ulloa, 2012). El conocimiento sobre el bosque seco tropical en Colombia es escaso, puesto que son pocos los lugares en donde existen inventarios de flora y fauna completos. La informacion existente es fraccionada y el conocimiento de la dinamica del bosque es pobre (Instituto Humboldt, 1997, citado por Yepes y Villa, 2010). Sin embargo, los pocos estudios que se tienen acerca de este bioma apuntan al uso de especies de las familias Araceae, Zingiberaceae, Costaceae y Poaceae, que pertenecen al sotobosque y que, por su rapida propagacion, altas tasas de crecimiento, resistencia a la degradacion del bosque y su capacidad de provision de alimentos a la fauna, deben ser incluidas en procesos de restauracion de este ecosistema (Pizano y Garcia, 2014).

En Ocana, Norte de Santander, el ecosistema se encuentra ubicado en la parte media norte del municipio, en donde la expansion de la frontera agropecuaria es su principal amenaza. Especificamente en la sede Algodonal de la Universidad Francisco de Paula Santander Ocana, el remanente de bosque seco ha sido afectado por las actividades agropecuarias de la Granja Experimental de la misma. Pero desde el ano 2014 se ha consolidado el proyecto jardin botanico, el cual pretende su conservacion a traves de la ejecucion de acciones de restauracion de las areas degradadas que interrumpen la conectividad del mismo. El principal objetivo de este trabajo es recuperar las coberturas vegetales en una de estas areas, que marcan significativamente el efecto de borde sobre el remanente antes mencionado, permitiendo a mediano y a largo plazo la rehabilitacion y restauracion ecologica de la misma y el establecimiento de una metodologia para lograrlo, que se pueda replicar en otras areas afectadas, ya sea del mismo bosque seco de la UFPSO o de cualquier otro remanente de la provincia.

MATERIALES Y METODOS

Esta investigacion es aplicada, de diseno experimental.

Fase 1. Caracterizacion del area de estudio

En esta fase se selecciono el area de estudio, la cual corresponde a 49 [m.sup.2] de suelo degradado del bosque seco presente en el campus de la UFPSO (tabla 1).

Con el area delimitada, se procedio a identificar el tipo de erosion presente y a tomar 4 muestras de suelo para analisis de propiedades fisicas y quimicas del mismo, midiendose asi textura, % de materia organica y cantidad de algunos elementos menores y mayores, asi como pH e infiltracion. Adicionalmente se realizo medicion de pendiente y prueba de escorrentia.

Fase 2. Preparacion del terreno

Se adecuo el sistema hidraulico del area, para lo cual se realizo una zanja de coronacion en la parte mas pendiente de la parcela, que correspondia a su lado sur. Luego se procedio a hacer una labranza hasta llegar a 40 cm de profundidad en promedio, con el fin de analizar los efectos, si se superaba lo recomendado, que es 20 cm de profundidad. Despues de la labranza se continuo con el proceso de homogenizacion del suelo en donde se hicieron unos surcos en contra de la pendiente para remover el suelo y verificar la profundidad de labranza que se requeria. Estos surcos permitieron a su vez efectuar las labores de fertilizacion ya que el abono era agregado en el espacio entre surcos, y asi se facilito la mezcla de suelo y abono. Cabe resaltar que la cantidad de abono agregado se calculo atendiendo a los requerimientos del suelo y a los resultados de su analisis en la fase de caracterizacion, el cual fue desarrollado en la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellin. Se resolvio entonces agregar 24 kg/[m.sup.2] de abono. El abono fue suministrado casi en su totalidad por la Granja Experimental de la Universidad. Ademas, 5 dias antes de la siembra de las especies se hizo una hidratacion del terreno.

Fase 3. Establecimiento de las especies vegetales a utilizar

Las especies utilizadas se seleccionaron a partir de los requerimientos del suelo, y utilizando el STDF de CORPOICA, el catalogo de plantas de Colombia y el Libro de Bosque Seco del IAVH. A partir de esto se descartaron algunas especies, de acuerdo con la disponibilidad para conseguir semillas de las mismas, resultando 3 especies seleccionadas: Centrosema macrocarpum, Pueraria phaseoloides y Canavalia ensiformes (tabla 2).

Dichas especies fueron sembradas usando un metodo de surcos a favor de la pendiente, distanciados 50 cm entre ellos. Sembrandose Canavalia ensiformes en los surcos externos de la parcela, y en los surcos internos se intercalo la siembra de Pueraria phaseoloides y Centrosema macrocarpum.

Posteriormente a la siembra se implemento un sistema de riego por aspersion, con 1/2 hora de riego cada dia, despues de las 5:00 p.m.

Fase 4. Evaluacion

Esta fase estuvo comprendida por la monitoreo de las especies, mediante la medicion de crecimiento (cm) y los parametros de poder germinativo, energia germinativa, estado de sanidad y estado de sobrevivencia, todas las semanas, durante 6 semanas. Por ultimo, con los datos de crecimiento se hizo el analisis de varianza en el software Excel.

RESULTADOS Y DISCUSION

A partir de la caracterizacion se pudo obtener que el suelo presentaba una erosion de tipo laminar, con nula vegetacion en el sitio seleccionado, aunque se podia distinguir algunas especies de arbustos caracteristicos de bosque seco en los alrededores del area de estudio. La infiltracion de agua por parte del terreno estaba dentro del rango normal, que es de 0,18 ml/s. La textura de este tipo de suelos es arena arcillosa, con pH de 5,6 y conductividad de 0,072 mmhos/cm, arrojando ademas 0,6% de materia organica, 4,1 cmolc kg1, 1,8 cmolc [kg.sup.-1], 0,97 cmolc [kg.sup.-1], 0,22 cmolc [kg.sup.-1] y 0,03 cmolc [kg.sup.-1], de aluminio, calcio, magnesio, potasio y sodio, respectivamente. Ademas, la capacidad de intercambio cationico, el fosforo, el azufre, el hierro, el manganeso, el cobre y el zinc, reportaron los siguientes valores: 7 mg [kg.sup.-1], 7 mg [kg.sup.-1], 30 mg [kg.sup.-1], 17 mg [kg.sup.-1], 1 mg [kg.sup.-1], 1 mg kg1, respectivamente. Lo anterior nos indica que se puede apreciar un pH bastante acido. El porcentaje de materia organica es bajo con respecto al ideal, siendo la cantidad de calcio (Ca), fosforo (P) y potasio (K) bastante bajas en comparacion con el rango adecuado, mientras que magnesio (Mg) y azufre (S) se encuentran en el rango ideal. Por su parte, la cantidad de manganeso (Mn) e hierro (Fe) son bastante altas, considerando el rango ideal de cada uno de estos elementos. Sin embargo, el zinc (Zn) y el cobre (Cu) se encuentran proximos al rango bajo, ya que las cantidades de estos dos elementos se encuentran por debajo del rango ideal.

Por otro lado, se tomaron los datos de precipitacion y temperatura de la estacion meteorologica perteneciente a CORPOICA, localizada a 14 km al norte del area de estudio.

Las acciones de control del sistema hidraulico de la parcela delimitada como area de estudio, asi como la labranza, fertilizacion y homogenizacion del terreno de la misma, permitieron el establecimiento de las 3 especies.

La especie Centrosema macrocarpum resalto entre las 3 seleccionadas debido a su caracter de nativa. Esta especie presento germinacion desde la primera semana despues de la siembra, aunque eran algunas pocas semillas las que empezaron a germinar. Dentro de la informacion suministrada por el proveedor de la semilla se reporto 98% de pureza de las semillas y 78% de poder germinativo; sin embargo, debido al crecimiento de la especie en la parcela se puede determinar visualmente que el porcentaje de germinacion fue mayor, debido a la densidad de plantulas germinadas y en crecimiento. Se sembraron aproximadamente 38.870 semillas de la especie. Con respecto al porcentaje de sobrevivencia, fue de 100% debido a que no se detecto ninguna semilla no germinada o que germinara y posteriormente no sobreviviera. El estado sanitario de la especie fue de 100% de individuos sanos, debido a la no presencia de plagas y/o enfermedades reflejadas en los danos en sus estructuras. Por su parte, como energia germinativa se observo que 80% de las semillas germinaron a los 15 dias a partir de la siembra. Su crecimiento fue adecuado, al igual que el de las otras dos especies, puesto que durante las 4 primeras semanas era bastante lento, alcanzando como maximo 7 cm de altura en la mayoria de sus plantulas, pero a partir de las dos ultimas semanas de monitorizacion esta especie alcanzo 16 cm de altura.

La especie Pueraria phaseoloides presento germinacion a comienzos de la segunda semana despues de la siembra, aunque eran algunas pocas semillas las que empezaron a germinar. Dentro de la informacion suministrada por el proveedor de la semilla, se reporto 98% de pureza de las semillas y 78% de poder germinativo. Se sembraron aproximadamente 41.896 semillas en el area de estudio. Con respecto al porcentaje de sobrevivencia, fue de 100% debido a que no se detecto ninguna semilla no germinada o que germinara y posteriormente no sobreviviera. El estado sanitario de la especie fue de 100% de individuos sanos, debido a la no presencia de plagas y/o enfermedades reflejadas en danos en sus estructuras. Por su parte, como energia germinativa se considero que 80% de las semillas germinaron a los 15 dias a partir de la siembra. Al igual que la anterior especie, esta presento un crecimiento lento, con la diferencia de que dentro de las primeras 4 semanas la altura maxima alcanzada por la mayoria de sus individuos fue de 4 cm, y a partir de las dos ultimas semanas de monitorizacion la altura maxima alcanzada fue de 18 cm.

Canavalia ensiformes inicio su germinacion a los tres dias despues de la siembra. El poder germinativo de la semilla fue de 104%, debido a que germinaron la totalidad de las 87 semillas sembradas y adicionalmente germinaron 4 semillas mas, las cuales no fueron sembradas, por lo que se asume que estaban presentes en el abono aplicado al terreno. Con respecto al porcentaje de sobrevivencia, fue de 95,4%, correspondiente a 83 semillas de las 87 sembradas, que sobrevivieron. El estado sanitario de la especie fue de 100% de individuos sanos, debido a la no presencia de plagas y/o enfermedades reflejadas en danos en sus estructuras. Sin embargo, se pudo constatar que esta especie, establecida como control biologico para hormigas, cumplio su funcion ya que sus hojas se encontraron con dano, debido a la remocion de algunas de sus partes por hormigas que las utilizaron para alimentarse. Por su parte, como energia germinativa se considero que 100% de las semillas germinaron a los 5 dias a partir de la siembra. Resalta su acelerado crecimiento, el cual durante las primeras 4 semanas alcanzo 16 cm de altura maxima y al finalizar las dos ultimas semanas de monitorizacion esta alcanzo 37 cm de altura en la mayoria de sus individuos.

Es evidente el acelerado crecimiento de las 3 especies a partir de la cuarta semana de monitorizacion, y esto se debe a que en ese momento la estacion meteorologica nos reporta lluvias constantes, lo que permitio la activacion de los nutrientes presentes en los abonos agregados al suelo, lo que no se pudo alcanzar con el riego, el cual tambien fue constante durante las 4 primeras semanas. Adicionalmente a partir de la tercera semana de monitorizacion empiezan a aparecer ciertas especies, en su mayoria pioneras del ecosistema que fueron incentivadas debido a la labranza del terreno. Se resalta que dentro de estas especies que surgieron de forma imprevista, solo la especie Sorghum no es pionera, debido a que esta se cultiva en la Granja de la UFPSO y se establecio, porque ciertas semillas de la misma venian en el abono utilizado. Las especies no previstas crecieron en forma acelerada, superando las alturas de las especies seleccionadas y establecidas mediante siembra, con las cuales se asociaron muy bien. Estas especies no previstas son:

CONCLUSIONES

Se pudo establecer en la totalidad del area de estudio las 3 especies seleccionadas que en combinacion con 16 especies que germinaron en el lugar en forma imprevista, lograron recuperar la cobertura vegetal del terreno, deteniendo asi los procesos erosivos. Cabe resaltar que el proceso de labranza intensivo, asi como la cantidad de abono adicionada al terreno en combinacion con las lluvias a partir de la cuarta semana de monitorizacion permitieron que las especies seleccionadas y las especies no previstas aceleraran su crecimiento en forma impresionante, alcanzando alturas bastante considerables.

DOI: http://dx.doi.org/ 10.14483/udistrital.jour.tecnura.2016.2.a12

Fecha de recepcion: 23 de junio de 2016

Fecha de aceptacion: 23 de agosto de 2016

REFERENCIAS

Cardona, A. M. A.; Ardila, C. V., y de Ulloa, P. C. (2012). Estado de fragmentacion del bosque seco de la cuenca alta del rio Cauca, Colombia. Biota Colombiana, 13(2), 86-101.

Heredia, L. M. C.; Escobar, Y. C., y Lopez, G. C. (2012). Aplicacion de la metodologia de caudales basicos de mantenimiento en la Cuenca Media del rio Tulua-Subcuenca del rio Cauca. Tecnura, 16(31), 33-44.

Instituto Alexander von Humboldt (IAVH), Grupo de Exploraciones y Monitoreo Ambiental, GEMA (1997). El bosque seco tropical en Colombia. Bogota. 24 p.

Miles, L.; Newton, A. C.; DeFries, R. S.; Ravilious, C.; May, I.; Blyth, S. & Gordon, J. E. (2006). A global overview of the conservation status of tropical dry forests. Journal of Biogeography, 33(3), 491-505.

Pizano, C. & Garcia, H. (editores). (2014). El bosque seco tropical en Colombia. Bogota, D.C.: Instituto de Investigacion de Recursos Biologicos Alexander von Humboldt (IAvH).

Portillo, Q. C. A., & Sanchez A. G. A. (2010). Extent and conservation of tropical dry forests in the Americas. Biological Conservation, 143 (1), 144-155.

Yepes, A. P., y Villa, J. A. (2010). Sucesion vegetal luego de un proceso de restauracion ecologica en un fragmento de bosque seco tropical (La Pintada, Antioquia). Revista Lasallista de Investigacion, 7(2), 24-34.

Juan Carlos Hernandez Criado (1), Juan David Herrera Galviz (2), Jose Arnoldo Granadillo Cuello (3)

(1) Ingeniero Ambiental, magister en Desarrollo Sustentable y Gestion Ambiental. Investigador del grupo de investigacion GI@DS de la Universidad Francisco de Paula Santander Ocana, Sede Algodonal. Ocana, Colombia. Contacto: jchernandezc@ufpso.edu.co.

(2) Ingeniero Ambiental. Investigador del grupo de investigacion GI@DS de la Universidad Francisco de Paula Santander Ocana, Sede Algodonal. Ocana, Colombia. Contacto: jdherrerag@ufpso.edu.co.

(3) Biologo, especialista en Biotecnologia Agraria. Investigador del grupo de investigacion GI@DS de la Universidad Francisco de Paula Santander Ocana, Sede Algodonal. Ocana, Colombia. Contacto: jagranadilloc@ufpso.edu.co.
Tabla 1. Ubicacion del area de estudio.

     Punto     Coordenada elipsoidal     Coordenada plana
                    SRC WGS 84           SRC Magna Sirgas
                                       Colombia Bogota Zone

1   Latitud     8[grados]14'27,90"N    1403161,646 Norte (m)
    Longitud    73[grados]19'5,90"O    1083649,419 Este (m)
2   Latitud     8[grados]14'27,68"N    1403154,886 Norte (m)
    Longitud    73[grados]19'5,90"O    1083649,432 Este (m)
3   Latitud     8[grados]14'27,78"N    1403157,947 Norte (m)
    Longitud    73[grados]19'6,10"O    1083643,305 Este (m)
4   Latitud     8[grados]14'28,00"N    1403164,706 Norte (m)
    Longitud    73[grados]19'6,10"O    1083643,292 Este (m)

Fuente: elaboracion propia.

Tabla 2. Caracteristicas de las especies seleccionadas.

Caracteristica     Centrosema         Pueraria          Canavalia
                   macrocarpum      phaseoloides       ensiformes

Suelos           En general        Habita en areas   Crece en suelos
                 requiere suelos   abiertas,         de baja
                 bien drenados     generalmente      fertilidad. No
                 de media a alta   suelos secos y    tolera salini-
                 fertilidad,       de baja           dad. pH 5,0-
                 pueden            fertilidad. pH    7,0
                 adaptarse a       5,0-7,0
                 suelos acidos
                 de baja
                 fertilidad. pH
                 4,5-7,0

Altitud          0-1.600 msnm      0-1.800 msnm      0-2.000 msnm

Temperatura      18-27[grados]C    17-27[grados]C    16-27[grados]C

Precipitacion    900-2.400         600-1.200         800-2.000
                 mm/ano            mm/ano            mm/ano

Luz              Puede persistir   Tolera poca       Tolera la
                 bajo 80% de       sombra            sombra
                 sombra

Origen           Propia de         Indias            Probable, India
                 America Central   occidentales y    y Centro-
                 y el norte de     Ame- rica         america.
                 America del       tropical.
                 Sur.

Usos             Cobertura de      Pastoreo,         Forraje, abono
                 suelos,           especie           verde cultivo
                 pastoreo en       fijadora de       de cobertura
                 praderas          nitrogeno,
                 mixtas.           recuperacion de
                                   suelos.

Fuente: STDF Corpoica.

Tabla 8. Especies no previstas germinadas.

Familia               Especie

Amaranthaceae   Amaranth'us dubius
                Amaranthus spinosus
Asteraceae       Sonchus oleraceus
                   Galinsoga sp
Astereae           Baccharis sp
Euphorbiaceae      Euphorbia sp
Fabaceae        Bauhinia forficata
Geraniaceae         Geranium sp
Oxalidaceae       Oxalis purpurea
Poaceae           Eleusine indica
                    Sorghum sp
                   Oplismenus sp
Portulacaceae   Portulaca oleracea
Solanaceae          Cestrum sp
                    Solanum sp

Fuente: elaboracion propia.
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Title Annotation:Estudio de caso
Author:Hernandez Criado, Juan Carlos; Herrera Galviz, Juan David; Granadillo Cuello, Jose Arnoldo
Publication:Revista Tecnura
Article Type:Report
Date:Dec 1, 2016
Words:3071
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