Carbono en el suelo: comparación entre un área de pastos
y un bosque
Saúl Brenes-Gamboa
InterSedes, Revista electrónica de las sedes regionales de la Universidad de Costa Rica,
ISSN 2215-2458, Volumen XXIII, Número 47, Enero-Junio, 2022.
10.15517/isucr.v23i47 | intersedes.ucr.ac.cr | intersedes@ucr.ac.cr
A: e objective was determining the amount of carbon that oor grasses contribute
with respect to a forest. e study was carried in Turrialba, Costa Rica. It was evaluated:
concentration of carbon, organic carbon, apparent density and organic matter. e forest
captured and stored more carbon than the grasses, but the bulk density of the soil was lower
in the grasses. In the grass C. nlemfuensis, it obtained the highest values for the concentration
of carbon and aerial biomass.
R: Se determinó la cantidad de carbono que aportan pastos de piso con respecto a un
bosque. El estudio se realizó en Turrialba, Costa Rica. Se evaluó: concentración de carbono,
carbono orgánico, densidad aparente y materia orgánica. El bosque capturó y almacenó más
carbono que los pastos, pero la densidad aparente del suelo fue menor en los pastos. El
pasto Cynodon nlemfuensis obtuvo los mayores valores para la concentración de carbono
y biomasa aérea.
Sede del Atlantico
Universidad de Costa Rica
Turrialba, Cartago, Costa Rica
saul.brenes@ucr.ac.cr
Publicado por la Editorial Sede del Pacíco, Universidad de Costa Rica
DOI: 10.15517/isucr.v23i47.47695
P : Sumideros de carbono, dinámica del carbono en pastos, captura de
carbono
K: Carbon sinks, pasture carbon dynamics, carbon sequestration
Carbon in the soil: comparison between a pasture area and a forest
Recibido: 02-07-21 | Aceptado: 23-08-21
C (APA): Rojas-Solano, J., Brenes-Gamboa, S., Abarca-Monge, S. (2022). Carbono en el
suelo: comparación entre un área de pastos y un bosque. InterSedes, 23(47), 184–205. DOI 10.15517/isucr.
v23i47.47695
Jennifer Rojas-Solano
Estudiante, Escuela de Agronomía
Universidad de Costa Rica
San José, Costa Rica
jrsolano93@hotmail.com
Sergio Abarca-Monge
Dirección de Investigación e Innovación
Instituto Nacional de Transferencia
Agropecuaria (INTA)
Turrialba, Cartago, Costa Rica
sabarca@inta.go.cr
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Enero-Junio, 2022, pp. 184-205 (Artículo).
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Introducción
El calentamiento global se dene como el aumento de la tempe-
ratura y se debe al incremento de los gases de efecto invernadero
(GEI). El dióxido de carbono (CO2) es uno de los GEI más impor-
tante y abundante, presente en todos los ecosistemas. El principal
almacén de carbono, en ecosistemas forestales y vegetales, es el
suelo. Por medio de la fotosíntesis, las plantas forman materias
primas que son la base de estructuras como hojas, raíces o tallos,
las cuales depositan el carbono que tienen en el suelo por medio de
la materia orgánica como el follaje en los árboles al caer o también
por el follaje de los pastizales y raíces (Ordóñez y Masera, 2017).
Los efectos del calentamiento global se pueden limitar, según
Cook-Patton et al., (2020), se deben reducir las emisiones de GEI
y capturar el exceso de dióxido de carbono atmosférico, y la rege-
neración de bosques naturales o la implementación de proyectos
silvopastoriles, son estrategias que se pueden aplicar, pero se de-
ben de realizar evaluaciones más precisas para medir su potencial.
El cambio climático y la ganadería tienen relación por ser esta
última la actividad agrícola más extensa y más emisora de GEI en
Costa Rica. Existe un lineamiento respecto al carbono y su neu-
tralidad emitido en el 2007. Según la Estrategia de Ganadería Baja
en Carbono, Costa Rica apoya la iniciativa francesa 4X1000 Suelos
para la Seguridad Alimentaria y el Clima, lanzada en la COP 21, el
cual procura un incremento de la materia orgánica y la captura de
carbono en los suelos. Por lo tanto, es necesario conocer la diná-
mica de carbono en los suelos con coberturas de pastos. Además,
el aporte de los diferentes pastos en comparación con los sistemas
naturales, como el bosque.
Las ncas ganaderas con sistemas silvopastoriles, donde hay
bosque, árboles dispersos y suelos gestionados, tienen gran poten-
cial de retener carbono. Son una alternativa para disminuir el efec-
to invernadero. Al establecerse árboles y pasturas se contribuye a
la captura de carbono y a incrementar la productividad ganadera
en forma sostenible. Además de que colabora con el propósito de
mitigar el cambio climático (Cárdenas et al., 2015).
El bosque se confrontó con los pastizales, y se realizó una com-
paración entre tres distintos pastos: Brachiaria decumbens, Brachi-
pará (B. arrecta x B. mutica) y Cynodon nlemfuensis. Las variables
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estudiadas fueron las siguientes: concentración de carbono, den-
sidad aparente y carbono orgánico del suelo. En la segunda com-
paración, se evaluaron la materia orgánica, la biomasa aérea y la
biomasa radical. Por lo anterior, el objetivo de la investigación fue
determinar la cantidad de carbono orgánico que aportan al suelo
tres pastos de piso en un sistema de ganadería de carne en compa-
ración con el bosque.
Materiales y métodos
Descripción del sitio de estudio
La Finca Experimental Interdisciplinaria de Modelos Agro-
ecológicos (FEIMA) se ubica en la ribera del río Tuis, Turrialba,
Cartago, Costa Rica, la cual tiene como coordenadas geográcas:
de latitud 9º52´00 N, longitud 83º38´22 W y una altitud de 646
m.s.n.m. La FEIMA tiene un área de aproximadamente 37 hectá-
reas (ha), divididas en tres secciones: agricultura (7.29 ha), gana-
dería (8,5 ha), y bosque, el cual es destinado a la conservación de
los recursos naturales y abarca la mayor parte del área total de la
nca con 20.77 ha. El trabajo se realizó de marzo a diciembre del
2019.
La particularidad del suelo en la FEIMA es que el material
parental vino de otro sitio, precisamente donde se encuentra la
represa de Angostura. Llegó ahí por acción del ser humano con
ayuda de maquinaria hace aproximadamente 20 años, por lo que
se clasica en la categoría de los antrosoles. Su nombre deriva del
término griego anthropos que hace referencia a su origen humano.
La evolución de este tipo de suelos no se produce en forma inme-
diata y se modica según el manejo que les den. En el sistema de
clasicación de suelos Soil Taxonomy la mayoría de los antrosoles
se incluyen en el orden de los inceptisoles (Cascales et al., 2012).
El sistema de ganadería es agrosilvopastoril cuya producción
pecuaria, en este caso, es con ganado vacuno, que convive con es-
pecies leñosas perennes como los árboles, arbustos y pastos mejo-
rados, que interactúan bajo un mismo manejo integrado. En total
hay 34 apartos que miden aproximadamente 2500 m2 cada uno.
En cada aparto el ganado ingresa y se mantiene por uno o dos días
según la cantidad de pasto disponible, con el n de alcanzar un
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periodo mínimo de descanso de 34 días o más para la recupera-
ción del pasto. Por lo general, siempre se mantienen un total de 20
animales, todos de la raza brahman y 1.8 unidades animales por
hectárea por año (Brenes, S., comunicación personal, 4 noviembre
del 2017).
El área de pastizales cuenta con cinco distintos pastos de piso.
Sin embargo, se seleccionaron tres especies para el estudio: Bra-
chiaria decumbens, brachipará (B. arrecta x B. mutica) y el pasto
Cynodon nlemfuensis (tabla 1). Los tres tipos de pasto tienen unos
10 años de haberse establecido y son los más antiguos en compa-
ración con los demás.
T
I
FEIMA. T,
Pastos B. decumbens Braquipará C. nlemfuensis
Nombres
comunes
Pasto alambre,
Pasto peludo
Pará grass,
Búfalo grass
Estrella
Estrella africana
Rendimiento
(MS/ton/ha/año) 8-20 5-12 12-18
Familia Gramínea Gramínea Gramínea
Ciclo vegetativo Perenne Perenne Perenne
Propagación
vegetativa
Semilla
vegetativa
Material
vegetativo
Semilla
vegetativa
Tipo de
crecimiento Cepas Estolones y
rastrera
Estolones y
rastrera
Altura 0.6-1.0 m 0.5-1.0 m 0.5-1.0 m
Tolera Quema, sequía,
suelos ácidos
Encharcamiento
y sequía
Sequía,
encharcamiento
No tolera Sombra y sobre
pastoreo Sequía extrema Sequía extrema
Precipitaciones 1,000 a 3,500
mm/año.
1,000 a 4,200
mm/año.
800 a 2,500 mm/
año.
Altitud 0 a 1,800 msnm 0 a 1,500 msnm 0 a 1,700 msnm
Uso Pastoreo, heno y
ensilaje Pastoreo Pastoreo, heno
Fuente: Suárez y Alfonso, 2012; Cerdas y Vallejos, 2012; Peters et al., 2011.
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Variables estudiadas
Carbono
El carbono se une con el oxígeno para formar CO2, este gas es
absorbido por las plantas por medio de las estomas y son transpor-
tados a los sitios especícos donde se lleva a cabo la fotosíntesis.
Lo que la planta logra jar es convertido en carbohidratos para
luego formar los tejidos de la planta, raíces, tallos, hojas e inores-
cencia (Martínez et al., 2013). Después de que el ganado se alimen-
ta del pasto, las plantas y raíces mueren al ser descompuestos por
los microorganismos vivos. Estos tejidos son ricos en carbono y se
mantienen en el suelo, forman materia orgánica y esta incorpora el
carbono orgánico del suelo (Harvey et al., 2018).
Carbono orgánico del suelo
El carbono orgánico del suelo (COS) es uno de las principales
componentes del suelo. El COS es el resultado del balance entre la
incorporación al suelo del material orgánico fresco y la salida de
carbono del suelo en forma de CO2 a la atmósfera, por erosión y
lixiviación (Aguilera, 2000). Cuando se trata de CO2, el secuestro
de COS comprende tres etapas: 1) la extracción del CO2 de la at-
mósfera por medio de la fotosíntesis de las plantas; 2) la transfe-
rencia de carbono del CO2 a la biomasa vegetal, y 3) la transferen-
cia de carbono de la biomasa vegetal al suelo donde se almacena
en forma de COS en la reserva. La cantidad de COS almacenada
en un suelo depende del equilibrio que existe entre la cantidad de
carbono que entra y la que sale del suelo como gases de respiración
basados en carbono, procedentes de la mineralización microbiana
y, en menor medida, de la lixiviación del suelo, erosión o deposi-
ción del suelo (Lefévre et al., 2017).
Materia orgánica
La materia orgánica que contiene el suelo viene de la descom-
posición vegetal y sus subproductos; son los microorganismos y
material húmico. Cuanto mayor es la cantidad de materia orgánica
presente en el suelo habrá más carbono y mejor será la calidad del
suelo. Algunos de los benecios de la materia orgánica en el suelo
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son los siguientes: liberación y disponibilidad de los nutrientes en
las plantas, determina la retención y mejora la inltración de agua,
almacena los nutrientes que aportan las plantas. También, absorbe
la radiación solar, la cual inuye en la temperatura del suelo. La
materia orgánica del suelo proporciona carbono y energía a los
microorganismos del suelo (Álvarez y Biancucci, 2006).
Densidad aparente
La densidad aparente (Da) se dene como la masa de suelo por
unidad de volumen (g/cm³ o ton/m). Este indicador describe la
compactación del suelo (Lefévre et al., 2017). Los valores aumen-
tan con la profundidad del suelo por la reducción de la actividad
biológica que sí existe en los primeros centímetros del perl, el in-
cremento de arena en el suelo, la migración de partículas de arcilla
hacia horizontes más profundos y cuando aumenta el contenido
de la fracción mineral (Alvarado y Forsythe, 2005).
Biomasa aérea
La medición de la biomasa disponible en las pasturas brinda
información para las ncas ganaderas debido a la relación directa
que existe entre el material consumido por día por los animales
en pastoreo y la existencia de biomasa en los apartos. La biomasa
aérea es la principal fuente de alimentación en los sistemas pro-
ductivos (Villalobos et al., 2013).
Biomasa radical
La biomasa radical se dene como parámetro que mide la can-
tidad de biomasa de raíces por unidad de área, determinada a una
profundidad de muestreo denida. El sistema radical puede variar
en longitud y área, según las especies y características ambienta-
les (Jiménez y Arias, 2004). Las raíces se necesitan principalmente
para el crecimiento y la sobrevivencia de las plantas.
En las gramíneas, la biomasa total de raíces decrece rápida-
mente desde las capas superciales a las profundas del suelo por
dos factores: el primer factor es la forma de vida, lo cual entre las
gramíneas constituyen un tipo funcional homogéneo en cuanto
a la distribución de raíces. El segundo factor son las condiciones
ambientales. Los árboles y arbustos tienen sistemas radicales más
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profundos, le siguen las hierbas y gramíneas perennes, suculentas
y, por último, las plantas anuales (Ferrante, 2003).
La biomasa radical se determinó mediante el sistema infor-
mático WinRhizo al determinar la densidad radical longitudinal
(RLD) en el área explorada por el barreno Riverside la cual es de
1,452cm3. Es expresada en cm de raíz por cm3 de suelo.
Determinación del carbono en el suelo
Tipo de muestreo
Como criterio para escoger el lugar donde se realizaron las
calicatas, se consideraron las directrices sobre la medición y mo-
delación de las reservas de carbono en el suelo y los cambios en
la existencia en los sistemas de producción ganadera “Guidelines
for Measuring Soil Carbon Stocks and Stock Changes in Livestock
Production Systems” (FAO, 2018). Las etapas del muestreo se de-
tallan a continuación: a. Muestrea el área representativa, esto de-
pende del área del aparto y que esté completamente cubierto por
el pasto. b. Dividir el área en un número de unidades homogéneas,
llamadas estratos y se aplica un muestreo aleatorio dentro de cada
estrato, para reducir la incertidumbre. c. Por ser un sistema silvo-
pastoril, puede ser en sombra o efecto directo del sistema radical.
d. Los pastos por evaluar, deben tener una cobertura de un 100 %
y que no esté mezclado con otro tipo de pasto o malezas. e. Tener
una distancia considerable con respecto al bosque, que no haya
sombra de 10 metros. f. Considerar la topografía (plana o con un
porcentaje bajo de pendiente) y que este represente al área de es-
tudio.
Ubicación de calicatas
Se realizaron en total once calicatas, que se realizaron a mano y
con una pala. Un total de tres calicatas en cada tipo de pasto y dos
en el bosque, como se detalla en la siguiente tabla.
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T
U
FEIMA, T, C R.
Cobertura Ubicación de la calicata
B. decumbens
J-2 N09.864806 W083.637010
J-4 N09.864690 W083.636677
J-6 N09.864383 W083.636355
Brachipará
B-19 N09.864024 W083.635227
B-20 N09.864066 W083.635089
B-23 N09.863506 W083.635454
C. nlemfuensis
P-13 N09.863311 W083.637197
P-14 N09.863337 W083.637909
P-15 N09.863390 W083.637686
Bosque 1 N09.865287 W083.636344
2 N09.864111 W083.634572
Cada calicata tuvo una profundidad de 1m del perl del suelo,
se dividió en segmentos de 20 cm a lo largo de la calicata (gura
2A). Las muestras se recolectaron con la ayuda de un machete en
bolsas plásticas de aproximadamente 1 kg, en total se recolectaron
diez muestras, dos por cada segmento de 20 cm (gura 2B).
F
A) D
B)
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Las muestras se enviaron al laboratorio de suelos del Instituto
de Investigación y Transferencia Agropecuaria del Ministerio de
Agricultura y Ganadería (INTA), en Ochomogo de Cartago, de-
bidamente rotuladas con la numeración asignada para un mejor
control. En el muestreo de densidad aparente se utilizaron cilin-
dros metálicos de 5 cm de diámetro y de longitud, se tomó una
muestra para cada segmento de 20 cm, con la ayuda de un martillo
y una pieza de madera dura, como se observa en la gura 3.
F
A) B) I , C)
Las muestras para densidad aparente se trasladaron al labora-
torio en el Centro Agronómico Tropical de Investigación y Ense-
ñanza (CATIE), en una bolsa plástica con la numeración asignada.
Figura 3C.
Procesamiento de las muestras
Para la determinación de carbono orgánico y materia orgánica
se utilizó el método de Dumas,1 para lo cual se pesó 0.05-0.07g de
la muestra sólida del suelo y se encapsuló en una triple cápsula de
estaño. Se colocó en una placa de acero inoxidable de forma orde-
nada sobre una placa calefactora llamada analizador. Este analiza-
dor también conocido como horno, se mantuvo a una tempera-
1 Ramírez, S. (7 mayo del 2019). Metodología utilizada en el laboratorio (correo
electrónico). San José, Costa Rica, INTA.
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tura de alrededor de 120 ºC. Contenía únicamente oxígeno puro,
lo cual provocó que los gases atmosféricos se oxidaran, durante
el proceso se le añadió tres veces 100 microlitros de HCl 2 mol/L
hasta que se destruyeran todos los carbonatos, hasta que la mues-
tra dejó de producir efervescencia. Se dejaron secar las muestras
durante 8 horas y así eliminar el agua formada. El último paso
fue introducirlo en el automuestreador, el cual por medio de la
detección infrarroja dio a conocer la concentración del carbono y
porcentaje de la materia orgánica.
Para la determinación de la densidad aparente, primeramente,
la muestra se traspasó a bolsas de papel rotuladas y se introdujeron
en la estufa por 48 horas a una temperatura de 105 °C. El secado
se realizó para eliminar el agua del espacio poroso y agua. Al nal
se saca la muestra de la estufa, se dejó enfriar por 20-30 minutos
y se pesó en balanza granataria. Con esto se obtuvo el peso seco
de las partículas sólidas del suelo. La fórmula para el cálculo de la
densidad aparente del suelo es la siguiente:
DA = PS
V
DA: densidad aparente (g.cm3).
PS: peso seco del suelo (g).
V: volumen del cilindro (cm3) el volumen
predeterminado es de 98,1 cm3.
Luego, con la concentración del carbono y la masa de suelo en
volumen conocido (Da) se calculó la masa (en peso) del COS.
La ecuación de la FAO (2018). En donde:
SOCi (in Mg C ha-1): carbono orgánico del suelo
(ton/ha).
OCi: concentración de carbono (% o mg/g).
ESM: densidad aparente (g/cm3).
(1- vGi): Profundidad de la muestra (cm).
1, 000,000: factor de conversión a hectárea.
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Determinación de la biomasa aérea
Tipo de muestreo
Muestreo completamente al azar.
Instrumentos de campo
Marco de 1x1 metros, machete (cuchillo 65 cm), cinta métri-
ca, balanza electrónica de dos dígitos, marca Ocony modelo SS (±
0,01g) y bolsas plásticas 50 x 50 cm (tipo jardineras).
Metodología para el muestreo
Para cada tipo pasto se muestrearon en tres apartos (los mismo
que anteriormente se utilizaron para las calicatas). En cada aparto
se lanzó el marco (1x1m), cinco veces, sin ver dónde caía para que
el ojo humano no tuviera interferencia con el punto de muestreo.
El muestreo se realizó minutos antes del ingreso del ganado,
esto con el propósito de conocer la oferta de biomasa inicial. Se
procedió a cortar el tejido vegetal que constituyó en toda la bioma-
sa aérea a una altura de 10 cm sobre la supercie del terreno, esto
con el n de homogenizar el procedimiento de muestreo. El pasto
cosechado se recolectó en una bolsa plástica y se le determinó el
peso fresco con una balanza electrónica.
Procesamiento de datos
Con las cinco repeticiones para cada tipo de pasto, se completó
la información en una hoja de Microso Excel, se calculó el pro-
medio para poder extrapolar el dato en kg/ha y conocer la oferta
de pasto antes de que el ganado ingresara de nuevo a la pastura
(aparto) después del periodo de descanso.
Determinación de la biomasa radical
Tipo de muestreo
Muestreo completamente al azar. Barreno para raíces tipo Ri-
verside, bolsas plásticas, pinzas, tamiz de laboratorio y sistema in-
formático WhiRhizo.
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Metodología para el muestreo
Para cada tipo de pasto se realizaron cinco perforaciones con el
barreno Riverside, a una profundidad de 18,5 cm en el perl del
suelo.
F
M R
Procesamiento de datos
Los datos de cada muestra de raíz, según su origen, se procesa-
ron con el programa WinRhizo, sistema informático que analiza
la cantidad y distribución de las raíces en el suelo. De esta forma,
se obtuvo un histograma que proveyó información sobre diversos
parámetros como la morfología, área, volumen, densidad, apa-
riencia, arquitectura, ramicación, color, presencia de relaciones
simbióticas y estado sanitario, entre otros. Sin embargo, los pará-
metros que se estudiaron en este análisis fueron densidad radical
longitudinal y el área.
Análisis estadístico
Se realizó una comparación de las coberturas (bosque y pastos)
por medio de la Prueba de T de Student para cada profundidad (cada
20 cm) de las calicatas. Posteriormente, se realizó una Prueba de F
y una comparación de medias para cada profundidad entre pasturas
con las tres especies predominantes: Cynodon nlemfuensis, brachipará
(B. arrecta x B. mutica), Brachiaria decumbens y el bosque.
Resultados y discusión
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Concentración de carbono (%C)
En la tabla 3, se presentan los resultados de la concentración de
carbono en forma independiente para cada profundidad entre las
coberturas de bosque y las tres especies de pasto predominantes
en las pasturas.
T
V
Profundidad
(cm)
Bosque C.nlemfuensis B.decumbens Braquipará
Carbono (%)
0-20 0,94 a 1,99 a 1,68 a 1,40 a
20-40 1,03 a 0,76 a 0,41 a 0,69 a
40-60 0,45 b 0,58 a 0,46 b 0,43 b
60-80 2,03 a 0,12 c 0,29 b 0,30 b
80-100 1,61 a 0,32 b 0,33 b 0,42 b
Medias con letra en común en una misma la no dieren signicativamente
(p›0,0.5).
No hubo diferencias signicativas entre las tres especies pastos
y el bosque en relación con la concentración de carbono para las
primeras dos profundidades entre 0-20 cm y 20-40 cm. En la pro-
fundidad 40-60 y 60-80 cm el pasto estrella presentó diferencias
con respecto a las otras especies de pasto y el bosque. El bosque
presentó valores signicativamente más altos que las pasturas.
Es importante resaltar que entre los tres pastos hubo caracte-
rísticas similares como, por ejemplo, todas pertenecen a la fami-
lia Poaceae (Gramíneas) con metabolismos fotosintético tipo C4,
todos son coberturas utilizadas para la ganadería con la misma
carga animal y manejo. También, se encontraron entre los valo-
res aceptables de altitud y precipitación como lo indica el cuadro
dos. Los resultados se consideran bajos en relación con los repor-
tados por Abarca et al. (2018), en suelos que pasaron de bosques
a pastos. Los resultados concuerdan con Wiesmeier et al. (2019),
que especican que las características topográcas desempeñan
un papel importante para el almacenamiento de carbono en suelo.
Por ejemplo, el pasto C. nlemfuensis que se encuentra en un lugar
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ROJAS ET AL. | Carbono en el suelo
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plano, con poca inclinación y sin curvaturas, existe un favoreci-
miento por un aumento la humedad del suelo y disponibilidad de
nutrientes. Esto a su vez, provoca el desarrollo de más la actividad
microbiana y el consecuente aumento del porcentaje carbono que
se deposita y el carbono orgánico que aumenta. Caso contrario es
el pasto braquipará, pero con tendencia menor en el pasto B. de-
cumbens, ambos tienen pendientes y las curvaturas pronunciadas
que ayudan a que el agua de lluvia, sea descargada fácil y rápida-
mente. Esto no permite un ambiente apto para los microorganis-
mos, que solo pueden trabajar cuando hay humedad adecuada y
por lo tanto no depositan mucho carbono en el suelo (Wiesmeier
et al., 2019).
Densidad aparente (Da)
La densidad aparente mostró diferencias entre las especies de
pasto y el bosque para cada profundidad. La FEIMA es un silvo-
pastoril con pastoreo con una Da de alrededor de 1 g/cm en las
distintas coberturas (tabla 4) y resulta menor en comparación con
los autores mencionados. No obstante, las bajas concentraciones
de carbono en la pastura de Decumbens pueden estar asociada
a una menor densidad aparente en el perl del suelo estudiado,
lo que permite una mayor percolación del carbono a capas más
profundas, lo cual ha sido mencionado por Abarca et al. (2018).
T
V
Profundidad (cm) Bosque C.nlemfuensis B.decumbens Braquipará
Densidad aparente (g/cm)
0-20 1,31 a 1,1 ab 0,96 ab 0,92 b
20-40 1,42 a 1,19 ab 1,03 b 1,07 ab
40-60 1,57 a 1,09 c 1,2 b 1,23 b
60-80 1,14 a 1,34 b 1,33 b 1,37 b
80-100 1,15 a 0,88 b 1,23 a 1,02 a
Medias con letra en común en una misma la no dieren signicativamente (p›0,0.5)
Leyva et al. (2018) mencionan que la densidad aparente en un
silvopastoril se maneja entre 1,12-1,35 g/cm³ en los primeros 20
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cm del perl del suelo. Además, especica que en un sistema silvo-
pastoril con pastoreo intensivo mantienen una Da de 1,66 g/cm³
(Roncallo et al., 2012).
Carbono orgánico del suelo (COS)
En la variable del carbono orgánico del suelo (tabla 5), no exis-
ten diferencias signicativas entre los suelos con las coberturas
estudiadas para la profundidad 0-20 cm. En la siguiente profun-
didad, la cual es de 20-40 cm, el bosque presentó el mayor valor
de COS.
T
V
Profundidad
(cm)
Bosque C. nlemfuensis B. decumbens Braquipará
Carbono orgánico del suelo (ton/ha)
0-20 28,67 a 43,50 a 31,45 a 26,05 a
20-40 29,03 a 18,14 ab 8,26 b 14,38 b
40-60 11,08 a 12,69 a 11,09 a 10,77 a
60-80 50,18 a 4,41 b 7,73 b 8,03 b
80-100 41,86 a 6,07 b 8,10 b 8,2 b
Medias con letra en común en una misma la no dieren signicativamente
(p›0,0.5)
Entre el suelo del pasto C. nlemfuensis y el del pasto B. decum-
bens existe una diferencia de 12 ton/ha de COS en los primeros 20
cm del perl del suelo. La concentración del carbono orgánico se
encuentra entre los 0-20 cm y reducen más de la mitad del COS a
partir de los 40 cm de profundidad de la calicata. Ello concuerda
con la FAO (2018), que especica que la entrada del COS se debe
a la perturbación biológica del suelo y que principalmente ocu-
rre por el sistema radicular de las plantas. Además, las posibles
explicaciones para las diferencias que presenta los pastos con el
COS entre especies podrían estar relacionadas con diferencias en
la composición del material vegetativo, lo que a su vez afectaría sus
tasas y patrones de descomposición (Fisher et al., 2007).
Biomasa aérea
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El cálculo se hizo después de un periodo de descanso de 34
días, como se observa en la gura 5, C. nlemfuensis produjo la ma-
yor cantidad con 3 475 kg MS/ha, seguido por el pasto B. decum-
bens con unos 2 500 kg MS/ha.
F
O
FEIM
Biomasa radical
La cantidad y distribución de las raíces en el perl del suelo es
el resultado de la interacción del clima, el suelo, el genotipo y el
manejo que se dé (Valenzuela y Wilson, 1987). Por eso se dio la
importancia de conocer la biomasa radical en la FEIMA con los
tres pastos estudiados. Se observa la RLD de las cinco muestras to-
madas para cada pasto. Nuevamente, el pasto C. nlemfuensis obtu-
vo los valores mayores en comparación con los otros dos pastos. El
promedio de dicho pasto fue de 11,800 cm/m³ (Tabla 6), seguido
por el pasto braquipará con 7,800 cm/m³, y, por último, el pasto B.
decumbens con 5,800 cm/m³.
T
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RLD /
Muestra B.decumbens C.
nlemfuensis Braquipará
1 11,557 15,854 5,718
2 6,109 14,611 7,046
3 6,449 14,800 4,623
4 8,132 11,792 7,329
5 4,265 10,202 9,400
En la tabla 6, se demuestra que el pasto C. nlemfuensis tiene
mayor longitud de raíces, (el doble que el pasto B. decumbens), lo
cual mantiene el comportamiento mayor como el presentado en
las demás variables evaluadas: C, COS y biomasa aérea.
Materia orgánica
La materia orgánica representa la mayor reserva de COS y la
cantidad registrada está controlada por procesos tanto bióticos
como abióticos, en donde se realiza la descomposición de los res-
tos de planta y animales (FAO, 2018). Los suelos que sustentan los
pastos C. nlemfuensis y braquipará presentaron los valores mayo-
res más altos para la materia orgánica (gura 6), con un porcentaje
de 2,80 y 2,60 respectivamente. El comportamiento de los conteni-
dos de materia orgánica, fue muy similar entre los tres pastos. En
braquipará y estrella se redujeron después de los 40 cm de profun-
didad en las calicatas.
Roncallo et al. (2012) en un estudio compararon dos suelos:
uno bajo un sistema silvopastoril y otro con monocultivo, a dos
profundidades 0-20 cm y 20-40 cm. Por medio del análisis quími-
co de muestras de suelo, encontraron que el silvopastoril obtuvo
el mayor porcentaje de materia orgánica de 2,07 % (a una profun-
didad de 0-20 cm) y 1,81 % (a una profundidad de 20- 40 cm), al
compararlo con los resultados del sistema bajo un monocultivo de
gramínea con el pasto kikuyina (Bothriochloa pertusa) de 1,49 %
a los 0-20 cm y que se reduce a 0,46 % después de los 20 cm de
profundidad.
F
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P
FEIMA,
T,
Los resultados concuerdan con Montenegro y Abarca (2002),
los cuales indican que la mayor concentración de carbono en el
suelo los primeros 20cm es debido a la alta tasa de crecimiento
aérea y radical. Con C. nlemfuensis se obtuvo una biomasa aérea,
radical, además la materia orgánica mayor en comparación con los
demás pastos.
Se comprueba que el sistema silvopastoril aumenta el COS, por
medio de la deposición de las hojas de los árboles y las raíces más
profundas de los árboles. La FEIMA es en general, un sistema sil-
vopastoril y los pastos estudiados son Gramíneas, se observa que
la única diferencia es que los contenidos de la materia orgánica no
aumentaron después de los 20 cm.
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Conclusiones y recomendaciones
El objetivo del estudio fue conocer cuál ecosistema (bosque y
pasturas) y cuál de los tres tipos de pasto capturaba más carbono
orgánico en el suelo. Además, saber la cantidad de biomasa aérea
en cada tipo de pasto, con el propósito de brindarles información a
los ganaderos sobre la cantidad en kilogramos por hectárea para el
conocimiento de la producción de forraje en esa área, clima, topo-
grafía y manejo. Por último, la información radical fue por medio
de un método novedoso, el WinRhizo, con el propósito de brindar
información nueva en referencia a los pastos.
Es importante recordar que el suelo es un antrosol, que fue for-
mado hace 20 años por el ser humano. No hubo un control del tipo
y cantidad de sustratos depositados, por ende, la deposición de las
variables estudiadas de la materia orgánica, ha sido solo por los 20
años de actividad y es de esperar que su deposición no haya sido
más allá de los 20 cm superiores del suelo.
Se observó que el suelo con la cobertura boscosa capturó más
COS en relación con los tres pastos. Bajo las condiciones de este
estudio, en la comparación entre especies de pastos, la estrella afri-
cana (C. nlemfuensis) obtuvo el valor más alto en todas las varia-
bles estudiadas (COS, biomasa aérea y biomasa radical), seguido
por el suelo del brachipará y, por último, el suelo con la cobertura
del pasto B. decumbens.
C. nlemfuensis obtuvo los valores más altos en la biomasa aérea,
radical y materia orgánica, variables importantes para la captura
de carbono, ya que el carbono es capturado por medio de las plan-
tas, principalmente la biomasa aérea, almacenado en el suelo por
las raíces y por medio de la descomposición del material vegetal
que con el tiempo es transformado en materia orgánica. Dichos
factores ocasionaron que el pasto obtuviera el valor más alto tam-
bién en el COS.
Se debe considerar que los resultados de esta investigación se
obtuvieron en un clima, una topografía, un sistema de manejo es-
pecíco, con una carga animal denida, entre otros aspectos. La
actividad ganadera silvopastoril es un sistema al tomar todos los
factores que intervienen en la captura de carbono y producción
del forraje. Si bien es cierto que puede ser funcional para produc-
tores cercanos con explotaciones similares, es importante conocer
la captura en cada nca.
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La investigación sobre la captura de carbono en pastos se debe
realizar, tanto a nivel nacional como mundial. Se pudieron conocer
las diferencias entre un pasto en comparación con otro, fue nota-
ble, más de 10 ton/ha de carbono es signicativo. De acuerdo con
el lineamiento sobre carbono neutral mencionado al principio, es
posible concluir que la FEIMA con el bosque, árboles dispersos y
suelos con las pasturas estudiadas, cuenta con un gran potencial
de absorber, retener y acumular carbono en el suelo. Disminuye
las cantidades de carbono presentes en la atmósfera, cuya alta con-
centración favorece el cambio climático.
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