Above- and belowground biomass and nutrient stocks in monoculture and agroforestry cacao production systems in the Alto Beni, Bolivia

Abstract

Prácticamente no queda ningún lugar en el planeta que pueda considerarse como naturaleza intacta. Los humanos penetran en todas las áreas de esta tierra, ya sea a través de las emisiones de gases de efecto invernadero o de otros tipos de contaminación atmosférica y ambiental. La deforestación y la conversión del suelo a la agricultura son procesos que acompañan a la expansión de los humanos en esta tierra, y que dan forma a los paisajes. En este contexto, los bosques tropicales están hoy en día en el punto de mira de la deforestación y el cambio de uso del suelo. Para mantener o restaurar las funciones del ecosistema y la biodiversidad de los bosques tropicales, se necesitan usos alternativos del suelo agrícola. Para examinar sistemas de producción alternativos, el Instituto de Investigación en Agricultura Orgánica (FiBL) puso en marcha el proyecto de investigación "Comparación de sistemas de cultivos en los trópicos" (https://systems-comparison.fibl.org/). En Alto Beni (Bolivia) se están probando cinco sistemas diferentes de producción de cacao en un ensayo a largo plazo con respecto a sus impactos económicos, ecológicos y sociales. Los sistemas de cultivo van desde los monocultivos hasta los sistemas agroforestales simples, cada uno de ellos bajo gestión convencional y orgánica, pasando por los sistemas agroforestales multistrata altamente complejos. Las parcelas se establecieron en 2008, en un diseño de bloques completamente randomizados, con cuatro réplicas. El objetivo general de esta tesis es comparar, dentro del experimento a largo plazo en Bolivia, los diferentes sistemas de cultivo de cacao en términos de su capacidad para acumular y convertir el carbono, y sacar conclusiones sobre la disponibilidad de nutrientes a través de la actividad microbiana. Se planteó la hipótesis de que (1) los AFS almacenan más biomasa por encima y por debajo del suelo, en forma de carbono, a lo largo del tiempo, y que (2) tanto el manejo orgánico como los AFS dan lugar a una mayor actividad biológica. Para verificar esto, (1) se estudiaron los diferentes reservorios de biomasa sobre el suelo, (2) se midió la biomasa obtenida de la poda, (3) se registró la caída anual de hojas, (4) se analizó la descomposición de la hojarasca en un año, y (5) se estimó el crecimiento de las raíces.

El trabajo realizado mostró que la biomasa total sobre el suelo es mayor en los AFS que en los monocultivos. Sin embargo, en los monocultivos, la biomasa de los árboles de cacao es mayor que en los otros sistemas de cultivo. La biomasa total sobre el suelo en AFS es sólo un tercio de la biomasa acumulada en los árboles de los bosques circundantes. En los AFS bien manejados, la biomasa producida por la poda puede ser el doble de la caída natural de las hojas, y es por lo tanto una importante fuente de carbono y nitrógeno. La vida media de la descomposición de la hojarasca en los distintos sistemas no difirió, a pesar de los diferentes microclimas y de la mayor actividad microbiana en las parcelas manejadas orgánicamente. Las hojas ricas en nitrógeno de las leguminosas se descompusieron más rápidamente que las hojas de cacao, ricas en lignina. La calidad del suelo mejoro 6 años después de la instalación, en las parcelas manejadas orgánicamente en comparación con las parcelas convencionales, como lo demuestran los mayores niveles de carbono y nitrógeno, así como una mayor actividad microbiana. El crecimiento de las raíces finas también es mayor en las parcelas de AFS y de gestión biológica que en los monocultivos. Los diferentes estudios muestran que los AFS tienen una pronunciada ventaja sobre los monocultivos en términos de acumulación de biomasa, aunque no alcancen el nivel de los bosques primarios o secundarios. Los trabajos muestran que existe una fuerte vinculación de los diferentes depósitos de carbono en los AFS. La mayor biomasa sobre el suelo y las leguminosas de rápido crecimiento permiten una poda regular, que estimula el ciclo del carbono y del nitrógeno. La hojarasca acumulada es descompuesta por los microorganismos, lo que permite mejorar las condiciones del suelo y la disponibilidad de nutrientes. Por lo tanto, del presente trabajo se puede concluir que el AFS no puede impedir per se la deforestación de los bosques tropicales para la obtención de tierras agrícolas. Sin embargo, los AFS, a diferencia de los monocultivos, tienen un mejor balance ecológico, con más biomasa y mejores suelos. Por lo tanto, los AFS, más estables y sostenibles, son preferibles, desde una perspectiva ecológica, a los monocultivos diseñados para obtener beneficios a corto plazo.