Opciones agro-forestales exitosas aplicadas a la

Opciones agro-forestales exitosas
aplicadas a la ganadería tropical:
Sistemas silvopastoriles intensivos, no
intensivos y otras opciones
Hacia una Ganadería
Eco-eficiente:
de los conceptos a la práctica
UTN Sede Atenas,
viernes 31 de Julio 2015
Raúl Botero Botero MVZ, MSc.
Facilitador del Aprendizaje y Consultor Internacional
Universidad EARTH
[email protected]
Costa Rica, uno de los países más reacios a implementar cambios fiscales, tiene el riesgo de no poder
mantener el estatus de nación con mayor desarrollo económico de Centroamérica, debido,
entre otros factores, al incremento de la deuda hasta el 40,4% del PIB.
FUENTE: Revista SUMMA, 30 de julio 2015.
FUENTE: Revista SUMMA, 13 de Agosto, 2014.
“No heredamos la tierra de nuestros padres,
la tomamos prestada de nuestros hijos”
Proverbio Sioux
LA PRODUCCIÓN AGROPECUARIA Y EL CAMBIO
CLIMÁTICO
"Se debe saber, que el suelo neotropical fecundo
se ha formado a la sombra y, así, el conservarlo
arbolado, es defenderle su medio natural y
asegurarle su feracidad. Los árboles forrajeros
brindan además, sombra bienhechora para
animales y pastos, refrescan la atmósfera, impiden
la erosión, evitan la violencia de las evaporaciones,
con sus detritus generan constantemente humus,
regulan la humedad e influyen decisivamente en la
formación del medio hídrico".
Molina Ciro. 1940. Reserva Natural El Hatico
Regiones menos desarrolladas
Regiones más desarrolladas
Nódulos fijadores de nitrógeno producidos por bacterias del género Bradyrhizobium en las
raíces de las plantas leguminosas.
FUENTE: BBC Mundo. 16 de junio, 2014.
Excesos de nitrógeno y de fósforo en el Lago Atitlán en Guatemala (Ver algas verdes flotantes)
FUENTE: BBC Mundo, 16 de junio, 2014.
AGUA DULCE Y POTABLE
DISPONIBLE EN EL MUNDO
FUENTE: NACIONES UNIDAS, 2010.
EL CAMBIO CLIMÁTICO
Huracán Sandy
Lunes 29 de octubre del 2012 - 10:30 am.
Estados Unidos sufre la peor sequía de los últimos 56 años
FUENTE: RPP, 18 de julio del 2012.
TRÓPICO
REDUCCIÓN
RENDIMIENTO
RENDIMIENTO
Clima
óptimo
ton/ha
32⁰ C
ton/ha
%
ARROZ
7,6
2,9
- 54
FRIJOL
2,9
0,0
-100
CULTIVO
FUENTE: Quirós, E. 07, 2011.
Sitios que tendrían
temperaturas promedio
mayores de 30⁰C en el año
2050
dinero.com; 03-06-2011
HUELLA ECOLÓGICA DE LA HUMANIDAD
1961 – 2003
¿Qué opciones hay?
ÁRBOLES
DISPERSOS
EN POTREROS
CERCAS
VIVAS
BANCOS
MIXTOS DE
FORRAJE
PASTOREO
EN CULTIVOS
FORESTALES
SISTEMA
SILVOPASTORIL
INTENSIVO-SSPi
SISTEMA
SSPi CON
MADERABLES
Reconversión de la ganadería en el trópico
con sistemas silvopastoriles
¿Es muy lento el cambio?
La ganadería puede ser:
En un manejo convencional:
Medio para la destruir nuestras fincas.
En un manejo sostenible basado en
sistemas silvopastoriles:
Herramienta para la rehabilitación de
tierras degradadas.
En sistemas silvopastoriles con
corredores que conectan con zonas de
protección:
Estrategia de restauración.
Emisiones por animal/año en metano (CH4) y en CO2 equivalente y
total, en una lechería tropical de 30 hectáreas y 100 cabezas bovinas.
CATEGORÍA
BOVINA
Emisiones/animal/año
Animales
Emisión/año
CH4
kg
CO2*
kg
Cabezas
n
CO2*
ton
TERNERAS
20,0
420,0
NOVILLAS
48,7
1022,7
VACAS
85
1785,0
TOROS
111,7
2345,7
22
17
60
1
9,2
17,4
107,1
2,3
100
136
TOTALES
*CO2 equivalente
•FUENTE: Instituto Meteorológico Nacional, Costa Rica. 2011.
Potencial de captura de CO2 equivalente por especies de
árboles de uso común en fincas ganaderas tropicales.
Nombre
Edad
DAP
Altura
Densidad
Carbono
CO2*
COMPENSACIÓN
común
años
cm
m
g/m2
%
ton/árbol/año
árboles/año
Centrolobium
Guayacán
13
36
12
0,46
51,8
0,57
240
Schizolobium
Gallinazo
14
55
17
0,36
50,2
1,40
97
Cordia
Laurel
14
55
17
0,42
50,0
1,59
86
Eucaliptus
Eucalipto
13
55
18
0,36
48,0
1,44
95
Terminalia
Amarillón
14
55
16
0,55
55,0
2,43
56
16
0,43
51,0
1,48
92
GÉNERO
PROMEDIO
* CO2
13,6 51,2
equivalente
FUENTE: Álvarez, 2008 y Dzib, 2003.
Compensación con árboles tropicales, de la fertilización
nitrogenada en la emisión de N2O, convertido a CO2
equivalente
APLICACIÓN
EMISIÓN
N
CO2 *
kg/ha/año
kg/ha/año
50
100
150
200
250
300
155
COMPENSACIÓN
CO2 *
año
ciclo**
4,7
3
41
310
9,3
6
82
465
14,0
9
123
620
18,6
13
163
775
23,3
16
204
930
27,9
19
258
* CO2 equivalente
** Ciclo con duración de 13,6 años
FUENTE: Abarca, S. 2013.
ton/30ha/año
Árboles
CONCLUSIONES
Si se siembran todos los árboles tropicales requeridos para compensar
las emisiones de CO2 equivalente, no solo como producto de la
fermentación digestiva bovina, sino también de la aplicación de 300
kg/ha/año de nitrógeno como fertilizante químico, se llegarían a tener que
sembrar 111 árboles por año, durante un período de 13,6 años, lo cual
equivaldría a mantener 1510 árboles en total, en una finca de 30 hectáreas
con 100 cabezas bovinas.
Si los árboles maderables se siembran como un bosque, a 6m x 6m, se
necesitarían 5,5 hectáreas en total.
Si se siembran árboles multipropósito, como cercas vivas, a 5 metros de
distancia entre árbol, se requerirían 7,5 kilómetros como cerca perímetral.
Si se siembra un sistema silvopastoril, con gramíneas, hierbas, arbustos
y árboles multipropósito, a una distancia de 10 m x 10 m, en surcos
dirigidos de oriente a occidente, con el recorrido del sol, el área destinada
a la compensación es equivalente a 15 hectáreas y se eliminaría la
necesidad de aplicar fertilización nitrogenada en esa área.
EMISIONES NETAS ANUALES DE GEI EN PASTURAS NATIVAS E INTRODUCIDAS – IPCC
P. degradadas = 3153 kg de CO2 eq./ha/año (78 kg de carne/ha/año y 0,85 U.A./ha/año)
P. mejoradas = 3259 kg de CO2 eq./ha/año (342 kg de carne/ha/año y 2,34 U.A./ha/año)
FUENTE: Naranjo, J.F. et. al., 2012.
REMOCIÓN NETA ANUAL DE GEI EN SILVOPASTURAS – IPCC
Captación de 8.800 kg de CO2 eq./ha/año (712 kg de carne/ha/año y 3 U.A./ha/año)
FUENTE: Naranjo, J.F. et. al., 2012
REMOCIÓN NETA ANUAL DE GEI EN SILVOPASTURAS CON ÁRBOLES MADERABLES - IPCC
Captación de 26.565 kg de CO2 eq./ha/año (712 kg de carne/ha/año y 3 U.A./ha/año)
FUENTE: Naranjo, J.F. et .al., 2012
Silvopasturas de pasto Guinea en mezcla con pasto Estrella, con arbustos de Leucaena y con
franjas de árboles maderables de Eucalipto. Valledupar, Cesar, Colombia, 2008.
CONCLUSIONES
Siguiendo los protocolos del IPCC y fuentes secundarias, se
calcularon las emisiones de gases de efecto invernadero - GEI en
Sistemas Silvopastoriles Intensivos (SSPi), solos y asociados con
árboles maderables. Paralelamente se calcularon las emisiones de
dos escenarios de referencia (pasturas degradadas y pasturas
mejoradas), las ganancias reales de peso en bovinos y las cargas
animales obtenidas en el pastoreo de dichas pasturas.
Se estimó que las pasturas degradadas y mejoradas liberan 3153 y
3259 kg de CO2 equivalente/ha/año, y producen 78 y 342 kg de
carne/ha/año, con cargas de 0,85 y 2,34 U.A./ha/año
respectivamente, mientras que los SSPi solos y asociados con
árboles maderables, inmovilizan entre 8800 y 26565 kg de CO2
equivalente/ha/año respectivamente, y ambos con una carga de 3
U.A./ha/año producen 712 kg de carne/ha/año.
Producción y Calidad del forraje en Monocultivo de Pasto Estrella VS
Sistema Silvopastoril Intensivo
Reserva Natural El Hatico
VARIABLE
Monocultivo Pasto
Estrella +
184 kg de N2/ha/año
SSPi Leucaena
10.000/ha +
35 Árboles
naturalizados/ha +
Pasto Estrella +
0 kg de N2/ha/año
23,2
29,5 (>27,15%)
Proteína Cruda ton M.S./ha/año
2,5
4,1 (>64,0%)
Energía Metaboliz. Mcal/ha/año
56876
70222 (>23,46%)
Calcio kg/ha/año
83,2
142,32 (>71,05%)
Fósforo kg/ha/año
74,0
88,81 (>20,01%)
Biomasa ton M.S./ha/año
FUENTE: Adaptado de Molina y Uribe, 2002.
PRODUCCIÓN DE LECHE/HECTAREA/AÑO
DEDICADA AL ORDEÑO (VACAS)
100
20000
Producción Litros/Ha/Año
90
80
16000
70
60
12000
50
40
8000
30
20
4000
10
0
0
Litros/Ha.
Hectáreas Con Leucaena
Hectáreas Sin Leucaena
FUENTE: Reserva Natural El Hatico, 2012
Área Total
PARÁMETROS PRODUCTIVOS Y REPRODUCTIVOS
RESERVA NATURAL EL HATICO
1999-2010
Parámetro
Promedio
Desviación
Estándar
Número de datos
Prod. Leche 305 días.
(Litros)
3030
3030
10 lt/día
± 997
2440
Intervalo entre partos.
(Meses)
12,8
12,8
94 % Natalidad/año
± 2,1
1784
% Grasa en Leche
3,8
% Proteína en Leche
3,2
3,25
Contenido de materia orgánica de los suelos de
la Reserva Natural El Hatico
6
4,94
5
4,56
% de materia orgánica
4,37
4
3,61
4,27
3,71
3,42
2,91
3
2
1
0
SSP de más de
10 años
SSP de 5 a 10 SSP menor de 5 Potreros 1994
años
años
Bosque
M.O.Usos
Potrero
M.O. Dosel
del suelo
Vallejo V.; R.N.El Hatico 2012
Vallejo V.; R.N.El Hatico 2011
Composición de la sal mineralizada
Reserva Natural El Hatico 2005
INGREDIENTES
Sal Mineralizada
Producción
1984 - 2004
Sal Preparto
Sal Mineralizada
Producción
2005 +
32
90
54
Calcio
12,5
-----
10
Fósforo
-----
Cobre
12,0
12
0,1
0,25
44
0,3
Cobalto
0,005
0,01
0,01
Magnesio
0,3
2,0
2,0
Manganeso
0,2
0,05
1,0
Zinc
0,5
0,7
1,0
Azufre
1,0
4,0
4,0
Yodo
0,01
0,015
0,015
Selenio
0,005
0,004
0,008
0,6
----
----
Sal Blanca (NaCl)
Hierro
Economía en la suplementación de sal mineralizada anual
Reserva Natural El Hatico, 2009
Inventario ganadero
650 Bovinos
Consumo diario de sal mineralizada en pasto
estrella monocultivo
60 gr/día
Consumo anual total de sal mineralizada en
pasto estrella monocultivo
14.235 kg/año
Costo de la sal con 10% de fósforo
$ 1.840 por kg
Total costos por año
$ 26.192.400
Consumo de sal mineralizada en SSPi
30 gr/animal/día
Total consumo de sal mineralizada en SSPi
7.117 kg/año
Costo de la sal al 4% de fósforo
$ 1.120 por kg
Total costos por año
$ 7.971.600
Diferencia (ahorro)
$ 18.220.800 (US $ 10.000)
CONCLUSIONES
Entre la silvopastura tropical enriquecida con Leucaena sp., no fertilizada,
y la pastura de la gramínea pura Estrella africana Cynodon nlemfuensis
fertilizada con 400 kg/ha/año de urea, la producción de biomasa forrajera
en ton de M.S./ha/año fue mayor en un 27 %, el contenido de proteína
cruda en el forraje producido en ton/ha/año fue mayor en un 64 %, la
energía metabolizable en Mcal/ha/año fue mayor en un 23,4 %, la
disponibilidad de calcio en kg/ha/año en el forraje fue mayor en un 71 % y
la disponibilidad de fósforo en kg/ha/año fue mayor en un 20%, todos a
favor de la silvopastura.
La producción de leche de vaca aumentó en un 126 %, en las
silvopasturas enriquecidas con Leucaena, desde el inicio del año 1996
(desde 7.436 lt/ha/año) hasta terminar el año 2001 (con 16.798 lt/ha/año),
durante los seis años, en los que se enriquecieron las silvopasturas,
mediante la introducción de la Leucaena.
A partir del año 2001 y hasta el año 2011 (durante los últimos 11 años) la
producción promedio de leche de vaca se ha mantenido estable, en un
promedio de 16.285 lt/ha/año, equivalentes a un incremento promedio del
Parasitoides
Descomponedores
Depredadores
BIODIVERSIDAD FUNCIONAL
Riqueza de aves silvestres en la
Reserva Natural el Hatico
57
43-46
33
Índice
Diversidad
3.21
3.07-2.98
2.86
33
2.43
29
2.73
19
1.53
Especies
Frutales
Silvopastoreos
Bosque seco
Caña
agroecológica
Bosque Bambú
(Guadua)
Caña comercial
Fuente: Cárdenas G. 1998
Sistemas Silvopastoriles Intensivos, y búfalos
originarios del trópico, una alternativa para
enfrentar las consecuencias del Cambio Climático
Principales diferencias de manejo entre
búfalos y bovinos
• Instalaciones más fuertes y de medidas diferentes.
• Requiere sombra, pues es muy susceptible a
insolarse, ya que posee menos glándulas
sudoríparas comparados con los bovinos.
• Necesitan de agua, lodo y/o lagunas.
• Marcación diferente, debido al color de la piel.
• Estacionalidad reproductiva fuertemente marcada.
• Manifestación del celo muy discreta.
Comportamiento reproductivo de
búfalas
• Búfalas carecen de comportamiento bisexual, a
diferencia de las vacas. (Hafez, 1954; Rahka,
Igboeli & Hale, 1970) (García y Planas, 2002).
• Macho persigue a las hembras en el 90% de
los casos.
• 80% de celos ocurren durante el día (6 – 9 am
y 3 – 7 pm).
• Se forman grupos, lo cual dificulta la detección
oportuna del celo.
Tracción animal en sustitución del uso del
petróleo
Reducción de la temperatura ambiental en los SSPi
comparados con pasturas sin árboles en la región Caribe
de Colombia, periodos más secos de 2007 y 2008
50
45
40
35
30
25
20
15
ENE 15 ENE 16 ENE 17 ENE 18
ENE 19 ENE 20 ENE 21 ENE 22
Pastura sin Árboles 2007
SSPi 2007
ENE 23 ENE 24 ENE 25 ENE 26
Pastura sin Árboles 2008
ENE 27 ENE 28
FEB 1
SSPi 2008
14 grados Celsius menos en el SSPi
FUENTE: Lopera, Cuartas y Murgueitio, 2009.
FEB 2
Silvopastura con árboles maderables de Eucalipto.
Caribe Colombiano
El ramoneo es una habilidad natural de los
rumiantes domésticos y silvestres
EL PASTOREO RACIONAL TIPO VOISIN
TAMBIÉN SE PUEDE APLICAR
A LOS SISTEMAS SILVOPASTORILES INTENSIVOS
CON GANADO BOVINO Y/O CON BÚFALOS
Raleos y podas anuales en los sistemas silvopastoriles
Pila para la elaboración de carbón vegetal y picado de la madera rameal para
convertirla en aserrín y utilizarlo en un gasificador de la biomasa, para la
producción de gas de síntesis, de biocarbono y de alquitrán.
Producción de carbón vegetal con base en la madera de poda
y raleo de árboles forrajeros de un sistema silvopastoril.
Nombre
Común
Género y
Especie
Peso total
metros
cúbicos
Producción
de Carbón
m³ (% )
Producción
de
Carbonilla
m³
Material
sobrante
m³
Algarrobo
Prosopis
juliflora
493
105
(21)
17
29
Guazimo
Guazuma
ulmifolia
401
55
(14)
17
24
Leucaena
Leucaena
leucocephala
542
63
(12)
11
20
Matarratón
Gliricidia
sepium
643
69
(11)
18
23
Samán
Albizia
saman
456
57
(13)
27
38
FUENTE: Fernández, Y.; R. N. El Hatico, 2008.
Estufa gasificadora de biomasa
construída en Vietnam
FUENTE: Botero. R, 2012. Finca TOSOLY, Santander, Colombia.
Gas rico en hidrógeno
• El proceso
– La quema de fibra seca en un gasificador
• Los productos = GAS DE SÍNTESIS
– Hidrógeno (H2): 20%
– Monóxido de carbono (CO): 17%
– Amonio (?)
– Otros gases (N2 y CO2): 63%
• 3.3 kg de fibra 8.4 m3 de gas (= 3 KWh)
El biocarbono
• 100 kg de bagazo seco  10 kg biocarbono
• Contiene 35% ceniza y 65% de carbono
• El carbono no se oxida en el suelo, absorve
agua, minerales y microorganismos
Carbono secuestrado
Mejora la fertilidad del suelo
CONCLUSIÓN FINAL
Se concluye que los SSPi son una tecnología que contribuye,
en el largo plazo, a la mitigación del cambio climático, pues
su inmovilización de carbono de la atmósfera les permite
alcanzar un balance positivo de los GEI y su capacidad
productiva y reproductiva animal, social, vegetal y
económica les permite obtener una mayor eficiencia
productiva y una mayor rentabilidad.
(Naranjo, J.F. et. al. 2012).
LAS VACAS SON LAS ÚNICAS DAMAS QUE NOS MANTIENEN,
“HAY QUE DARLES GUSTO”.
Benjamín Barney Gasca
Valle del Cauca, Colombia, 1976.
La crisis trae progresos. La creatividad nace de la angustia.
Sin crisis no hay desafíos. Sin desafíos la vida es una rutina.
Sin crisis no hay méritos.
Es en la crisis que nacen la inventiva, los descubrimientos y las
grandes estrategias.
HABLAR DE CRISIS ES PROMOVERLA
Albert Einstein