Impacto ambiental de la quema prescripta de un pastizal sobre la

Resumen: A-044
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2004
Impacto ambiental de la quema prescripta de un pastizal
sobre la materia orgánica y el nitrógeno del suelo
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1
2
2
Bernardis, Aldo C. - Fernández, Juan A. - Goldfarb, María C. - Casco, José F.
1. Facultad de Ciencias Agrarias. U.N.N.E. Sargento Cabral 2131 - (3400) Corrientes - Argentina –
Tel/Fax: 03783 427131/422006. E-mail: [email protected]
2. EEA INTA - Corrientes. CC. 57 - 3400 Corrientes. Argentina. [email protected]
ANTECEDENTES
El fuego es un fenómeno natural que produce un fuerte impacto en los ecosistemas frágiles o con poca
resilencia, modificando rápidamente los componentes estructurales del mismo. Los efectos del fuego se observan a
distintos niveles desde la planta individual hasta el nivel de paisaje. Con frecuencia se confunde el término quema e
incendio. La quema prescripta es un proceso controlado del uso del fuego por personal calificado, sobre un material
combustible localizado puntualmente, en un área específica, bajo condiciones climáticas seleccionadas con el fin de
lograr objetivos de manejo predeterminados bien definidos, quedando el fuego confinado al área tratada y en un marco
de seguridad (Geen 1981, Wade y Lunsford 1988, Weber y Taylor 1992).
El incendio se puede definir como el fuego sin control que afecta directamente a los recursos naturales. Tienen
un efecto más destructivo y descontrolado sobre diferentes comunidades vegetales y especies animales, reducen la
materia orgánica que se recicla en el suelo y ocasionan la disminución de la fertilidad del suelo a largo plazo. Las
consecuencias medioambientales de los incendios de pastizales y bosques dependen de las características de la
vegetación, suelo, clima y el tipo de fuego producido. La época, intensidad, temperaturas máximas, frecuencias y
extensión son las de mayores impactos. (Franquesa, 1994). La acción conjunta de los factores mencionados determina
que los efectos del fuego y la recuperación posterior varían según el área y tipo de incendio. La vegetación subsiguiente
al evento es consecuencia de los factores mencionados anteriormente. Un incendio no siempre tiene las mismas
consecuencias. Si los individuos que componen la comunidad vegetal poseen mecanismos de regeneración pos-fuego
la vegetación se recuperará; pero cuando la frecuencia de las quemas es elevada, las estructuras adaptadas y
responsables de la recuperación se debilitarán o desaparecerán. El fuego ejerce una acción en el balance entre los
árboles y los pastizales. La menor frecuencia de aquel favorece el incremento en número, altura, volumen de la copa y
biomasa de las plantas arbóreas en detrimento de los pastizales.
Estas condiciones tan opuestas, son responsables de que el fuego como herramienta sea valorado en formas
diferentes. Conocer las ventajas del uso y desventajas de los abusos del fuego es un acto de formación ambiental (Folch,
1994).
La práctica de la quema prescripta es una ciencia y un arte: ciencia porque emplea conocimientos de física,
química, climatología aportando los conocimientos para un apropiado manejo del fuego y arte porque existen
variaciones de vegetación, clima y comportamientos del fuego que desafían una cuantificación precisa (Ryan 1990).
Trollope (1991), destaca la importancia de estudiar el comportamiento del fuego mediante la observación de
diferentes parámetros cuantitativos. Entre ellos señala la intensidad del fuego, la extensión del frente del incendio, la
altura y profundidad de la llama y las temperaturas alcanzadas. Comenta que los numerosos modelos matemáticos
existentes son difíciles de aplicar a campo y los resultados igualmente difíciles de interpretar. Dado que existe una
estrecha relación entre los factores mencionados y sus efectos sobre la vegetación, él propone el uso de una metodología
sencilla con la que se pueda medir los factores mencionados además de humedad del suelo, humedad relativa,
temperatura del aire y velocidad del viento en el momento de la quema.
Trollope (1993), observó que el efecto del fuego sobre los pastizales depende del tipo e intensidad, la estación
y la frecuencia de las quemas. Otros autores, (Correa y Aronovich, 1979) indican que es importante relacionar la
cantidad de material combustible acumulado con los regímenes de lluvia de la región. El conocimiento de estos factores
significa disponer de una guía que permite el uso del fuego como una herramienta valiosa en el manejo de pastizales.
En zonas semiárida, con predominio de pastizales con bosque de caldén, los productores ganaderos utilizan con
frecuencia el fuego como una herramienta de manejo (Nazar Anchorena, 1988). Estos autores señalan numerosos
beneficios, entre ellos la eliminación y/o control de plantas arbustivas; incrementar la producción primaria; rejuvenecer
plantas leñosas; eliminar material acumulado poco palatable preparar camas de siembra y el mejor manejo de la
hacienda en los potreros. Entre los inconvenientes observados, señalan a la destrucción de la materia orgánica,
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subutilización de los potreros quemados durante un tiempo y la destrucción de especies valiosas sino fuesen controlados
factores tales como frecuencia, época del año, humedad del aire y suelo, temperatura y velocidad del viento.
En la región del nordeste argentino, principalmente en las provincias de Corrientes, Chaco y Formosa, la
topografía se caracteriza por terrenos con escasa pendiente y desagües limitados. Parte de la producción ganadera se
desarrolla en pastizales que permanecen inundados por largo tiempo durante el año, lo que provoca un crecimiento
rápido de especies de muy baja calidad, como pajonales y ciperáceas. Esta baja calidad ocasiona la acumulación de una
cantidad importante de materia seca no aprovechada por el ganado vacuno, lanar o equino debido a su escaso valor
nutritivo. Una estrategia de manejo es la utilización del fuego como una herramienta de manejo (Pizzio et al. 1999).
Casco (1993), comenta que la investigación sobre el uso racional del fuego en pastizales se incrementó en los
últimos 20 años, debido principalmente a los siguientes factores: a) el fuego es un acontecimiento natural, b) es una
herramienta de manejo de uso frecuente por su bajo costo y c) otras técnicas de manejo (fertilización, implantación de
especies forrajeras, uso de herbicidas, etc.), estarían limitadas por el mayor costo y/o deterioro ambiental que
ocasionarían. En los sistemas productivos de cría, predominantes en Corrientes, se fija la demanda de forraje del rodeo
en la época invernal, produciendo una subutilización del recurso pastizal en los momentos de mayor crecimiento
(primavera-verano-otoño). Ese material acumulado es quemado a fin de favorecer el rebrote y mejorar la calidad del
recurso forrajero. Sin embargo esta práctica se realiza en cualquier época del año y bajo condiciones ambientales
desfavorables (altas temperaturas, baja humedad relativa del aire y suelo). El mismo autor, indica que se desconoce aún
los efectos del fuego sobre los principales pastizales de la provincia de Corrientes, siendo necesaria la investigación
aplicada de este factor como una herramienta de manejo de ese importante recurso forrajero.
El mayor efecto del fuego sobre las propiedades del suelo es indirecto debido a la eliminación de la vegetación muerta,
la reducción de la broza en superficie, la deposición de cenizas y como consecuencias de ellos altera el microclima
(Raison, 1979; Knapp y Seastedt, 1986).
El suelo visto como hábitat de organismos vivos (hongos, bacterias, lombrices y otros), que intervienen en los
procesos de descomposición y mineralización de la materia orgánica como fuente de nutrientes para las plantas, se ven
afectados en mayor o menor grado dependiendo de la intensidad y la frecuencia de las quemas. De la misma manera las
condiciones físicas de los suelos son alteradas en su textura y otras propiedades inherentes (Hernández y Matinez,
2000). La destrucción de la materia orgánica implica una perdida de nutrientes del sistema. Las perdidas de nitrógeno
(N) por combustión en las quemas de los pastizales del Estado de Kansas fue de aproximadamente 1,2 a 3,0 g N m-2
(Ojima 1987; Ojima et al. 1990
Citado por Casco (1993), Vallejos (1975), datos no publicados, estudió en un pastizal con predominio de
Andropogon lateralis situado en la EEA INTA Corrientes, el efecto de dos épocas de quemas y cortes sobre la
evolución del peso novillos. De la información disponible surge una mayor producción de carne por superficie (317,8
kg./ha) cuando el pastizal fue quemado en Julio que en Marzo (298,4 kg./ha). No fue publicada la información sobre la
evolución de la vegetación, ni del desempeño estacional de los animales en los dos manejos aplicados. No se dispone de
información sobre las condiciones ambientales reinantes en el momento de las quemas, en ambas épocas ni de la
condición previa del pastizal. Goldfarb et al. (1999), estudiaron las características de eventos de fuego en un pastizal de
Corrientes. Sobre similares pastizales Goldfarb et al. (2000), analizaron el efecto de quemas sobre la dinámica y
tendencia del pastizal. Bernardis et al (2001), determinaron que para determinadas condiciones de quema prescripta de
un pastizal no afectó la germinación de las semillas de Paspalum notatum.
Aún, con la información disponible, el rol de este fenómeno para el mantenimiento de los sistemas naturales
sigue siendo conflictivo. Es importante destacar que a pesar de un uso frecuente del fuego, se dispone de escasa
información regional del efecto sobre el suelo, vegetación y el aire.
El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la quema a corto plazo sobre la materia orgánica (MO) y el
contenido de nitrógeno (N) en el suelo de un pastizal del área ecológica denominada Albardón del Río Paraná.
MATERIALES Y MÉTODOS
El ensayo se instaló en la EEA INTA Corrientes, durante 2 años consecutivos sobre un pastizal del tipo Albardón
representativo de la región con predominio de gramíneas estivales que aportan el 70 % a la materia seca total. El resto
esta compuesto por especies de la familia Ciperáceas 10 %, Leguminosas 5% y Otras familias botánicas 15%. El área
no fue quemada por un período de 20 años previo al inicio del ensayo. Se utilizó un diseño en bloques al azar con
cuatro repeticiones y los tratamientos aplicados fueron: sin quema = Q0 y con quema anual = Q1 con cuatro
repeticiones. Las quemas prescriptas se realizaron al final del periodo invernal. Durante estas, sé monitoreo la
temperatura de la llama y del suelo; humedad del material combustible, velocidad del viento y humedad relativa del
aire. Se realizaron muestreos de suelo a distintas profundidades: 0-5, 5-20 y más de 20 cm., en cada estación del año y
durante dos años. Se determinó el contenido de carbono orgánico por el método de la A.O.A.C. (1997) y el contenido de
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nitrógeno por el método micro Kjedahl (Bateman, 1970). Los resultados fueron sometidos a un análisis de la varianza
y comparación de medias por Test de Tukey con una significancia p ≤ 0,05 (Cantatore, 1980). La información se
procesó utilizando Statistic for Windows (1998).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Las temperaturas registradas en los diferentes eventos (quemas) fueron en la superficie del suelo superiores a los 288
°C; 149 °C a 0,5 cm y temperaturas menores a los 59 °C. a 2 cm. de profundidad.
En el cuadro 1 se observan los promedios en porcentaje, de materia orgánica y nitrógeno observadas a distintas
profundidades para Q0 y Q1.
Cuadro 1: Valores promedios de MO y N a distintas profundidades.
% Materia Orgánica
Q0
Q1
Con quema
Sin quema
5.23
5.66
3.09
3.11
2.34
2.72
Profundidad
de muestreo
0 - 5 cm.
5 - 20 cm.
+ 20 cm.
% Nitrógeno
Q1
Q0
Con quema
Sin quema
0.161
0.164
0.081
0.084
0.049
0.045
0,22
7
6
5
4
3
2
1
0,17
%N
% M.O.
En la figura 1 y 2 se observan los resultados obtenidos para MO y N respectivamente. Entre tratamientos no se encontró
diferencias significativas (P<0.05) para las variables consideradas.
0,12
0,07
Oto.
Inv.
Prim.
Ver.
Oto.
Inv.
Prim.
1
Oto.
Inv.
Prim.
2
Con Q: 0 - 5
Con Q: 5-20
Con Q: +20
Figura 1
0,02
Ver.
Ver.
Oto.
Inv.
1
Sin Q: 0-5
Sin Q: 5-20
Sin Q: +20
Ver.
2
Con Q: 0 - 5
Con Q: 5-20
Con Q: +20
Figura 2
Prim.
Sin Q: 0-5
Sin Q: 5-20
Sin Q: +20
Analizadas las tendencias para cada variable mediante variables Dummy se observa que las pendientes difieren
significativamente (P<0.05) en la profundidad de 0 - 5 cm. Se observa que el contenido de MO de Q1 manifiesta una
pendiente negativa en función al tiempo de muestreo. En Q0 hay una tendencia positiva que se explica debido a que del
sistema, no se extrae el material vegetal por lo tanto se deposita en el suelo y se incrementa el contenido de MO a través
del tiempo (figura 3). En las otras profundidades las tendencias fueron positivas para las dos variables.
6
0.17
5
4
y Con Q = -0.0066x + 5.26
3
%N
% M.O.
y Sin Q = 0.0004x + 0.16
0.22
y Sin Q = 0.1964x + 4.781
7
y Con Q = -0.0031x + 0.17
0.12
0.07
2
1
0.02
0
2
4
Con Q: 0 - 5
Figura 3
6
8
Sin Q: 0-5
10
0
Figura 4
2
4
Con Q: 0 - 5
6
8
10
Sin Q: 0-5
CONCLUSIONES
Se concluye que la quema prescripta en forma anual de los pastizales, durantes dos años, no tuvo un efecto
significativo sobre los contenidos de MO y N del suelo.
El impacto de la quema, para las variables estudiadas, en este ambiente y bajo las condiciones del ensayo no tendría un
efecto negativo.
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