Potencial del Algarrobo (Prosopis juliflora) en sistemas silvopastoriles en el semiárido de Brasil

JORGE RIBASKI
EMBRAPA - Centro de Investigación Forestal
Colombo, Paraná, Brasil

Introducción

Históricamente la región semiárida de Brasil ha sido explotada como área pastoril para la crianza de pequeños y grandes rumiantes, y también como fuente de leña para energía y para otras finalidades. Su cobertura vegetal predominante, la "catinga", por razones de la relativa pobreza de gramíneas con potencial forrajero de su estrato herbáceo, aunada a su naturaleza caducifolia, no presenta características adecuadas para el pastoreo y tampoco es capaz de asegurar por un período prolongado la disponibilidad de forraje. Consecuentemente su capacidad de carga es muy baja, permitiendo una actividad pecuaria con bajos índices de productividad (Silva et al., 1981; Salviano et al., 1982; Oliveira, 1993).

Por otro lado, esos recursos vegetales se caracterizan también por presentar una baja productividad maderera, pudiéndose encontrar en la vegetación nativa en promedio, volúmenes entre 15 a 20 m³/ha (Tavares et al., 1970; Lima et al., 1978; IBDF, 1988).

El creciente aumento de la demanda regional de productos forestales, procedente en mayor escala por aquellas regiones que presentan carencia de estos recursos, como son los centros urbanos, sumado a la expansión de las áreas agrícolas, con énfasis en las actividades pecuarias, se vienen constituyendo en una seria amenaza al medio ambiente, principalmente en relación a los recursos vegetales.

Dentro de ese contexto, y con la creciente concientización de la importancia de los árboles en la estabilidad ecológica y productiva de las praderas, asunto bastante discutido en el escenario agrícola mundial, se estimula la creación de alternativas que procuran compatibilizar la silvicultura con la ganadería en sistemas de producción.

Se debe resaltar aún, que la pecuaria desarrollada en la región, basada en ganado bovino, ha sido fuertemente cuestionada desde el punto de vista ambiental, por su asociación con la degradación de los ecosistemas, causada principalmente por deforestación para establecer nuevas áreas con praderas.

La asociación de praderas con árboles puede traer beneficios sobre la disponibilidad y el valor nutritivo del forraje, teniendo en cuenta la característica presentada por diversas especies arbóreas de adicional nutrientes al ecosistema, principalmente tratándose de leguminosas fijadoras de N. Los árboles también pueden ejercer otros papeles en los ecosistemas de pradera, proporcionando beneficios a los animales, al medio ambiente y a la propia pradera, además de la posibilidad de producir madera y otros productos diversos (frutos, forraje, goma, resina, etc.).

El algarrobo (Prosopis juliflora (SW). DC.), introducido en el Nordeste de Brasil en la década de los 40, viene siendo cultivado en la región como forrajera arbórea y como especie para reforestación. El reconocimiento de su importancia por parte de los productores, y la necesidad de suplir la deficiencia nutricional de sus praderas, ha motivado la siembra de esta leguminosa, principalmente para la producción de vainas, con miras a suplementar a los animales en el período seco. El potencial del algarrobo para reforestación reside en sus características de precocidad, resistencia a la sequía y producción de madera de buena calidad para diversos fines, además de la producción de vainas de elevada palatabilidad y valor nutritivo, con la ventaja de fructificar en la época seca.

Caracterización de Prosopis juliflora - Algarrobo

Clasificación taxonómica, origen e introducción

El algarrobo esta clasificado dentro de la familia Mimosaceae (Leguminoseae - Mimosoideae) y pertenece al género Prosopis, del que se conocen más de 40 especies, distribuidas en tres continentes: América, Asia e África (National Academia of Sciences, 1980).

En el continente americano están las mayores concentraciones de esas especies, localizándose en las regiones más secas, desde el Sudoeste de los EE.UU. hasta la Patagonia (Souza y Tenório, 1982). Siendo que en América del Sur están concentrados aproximadamente el 70 por ciento de las especies del género, y de las cuales el 93 por ciento son nativas de Argentina (Karlin y Ayersa, 1982).

La especie P. juliflora ocurre naturalmente en México, América Central y norte de América del Sur (Perú, Ecuador, Colombia y Venezuela). Además de su región de origen, fue introducida para cultivos de forraje y madera en Brasil, Sudán, partes del Sahel, Africa del Sur e India (Burkart, 1976b; Ferreyra, 1987; Maldonado, 1988; Silva, 1988a).

Entre otros nombres vulgares, la especie que en Brasil es denominada "algaroba", también es conocida como mesquite, algarroba, algarrobo, nacascol (Guatemala), carbón (El Salvador), acacia de Catarina (Nicaragua) y aromo (Panamá) (National Academy of Sciences, 1984).

En Brasil es cultivada en la región Nordeste, y su introducción ocurrió a partir del 1942 en la Suerra Talhada (PE) con semillas procedentes de Piura, Perú (Azevedo, 1961; Gomes, 1961). También existen registros de dos otras introducciones que fueron hechas en Angicos (RN) en 1964, por medio de semillas oriundas de Perú, y en 1948 con semillas del Sudán (Azevedo, 1955; Azevedo, 1982b). A partir de ahí su expansión para los demás estados ocurrió a través de regeneración natural y de plantaciones (Lima, 1994).

Descripción botánica

Árbol espinoso o raras veces inerme, de una altura de 6 a 15m, tronco ramificado con diámetro (DAP) que varía de 40 a 80 cm y copa con 8 a12 m de diámetro (Souza y Tenório, 1982; Valdívia, 1982). Hojas bipinadas, comúnmente con pocos pares de espinas opuestas, foliolos pequeños y oblongos. Los frutos son indehicentes, lomentos drupáceos, lineales, falciformes; con mesocarpo carnoso; endocarpo dividido en compartimentos para una semilla, segmentos coriáceos a leñosos; semillas ovoides, achatadas, con línea fisural en las facetas, duras y marrones. Las flores son pequeñas, actinomorfas, hermafroditas, de coloración blanco-verduzcas, amarillas con la edad (Burkart, 1976a).

Biología reproductiva y fenología

Las especies del género Prosopis son hermafroditas (Habit, 1981), predominando la alogamia (Felker, 1982). La floración y la fructificación dan inicio a partir del segundo o tercer año (Nobre, 1982; Souza y Tenório, 1982). Estudios han demostrado variaciones en la producción de vainas entre árboles, también como en la forma, tamaño y contenido de azúcares de los frutos (Lima, 1994).

En general presentan dos puntos máximos de floración y fructificación en las áreas tropicales, siendo la de mayor intensidad en la primavera, de septiembre a noviembre (en el Hemisferio Sur), cuando también se observan menores precipitaciones y altos niveles de déficit hídrico en la región NE. El otro período ocurre entre los meses de abril y junio (Lima, 1994).

Una inflorescencia posee 340 flores como media. La eficiencia de polinización es baja, siendo de 29 por ciento en relación al número de inflorescencias y de 1,5 por ciento en relación al número de flores (Oliveira y Pires, 1988). La polinización es entomológica, siendo la abeja el polinizador principal (Felker, 1982, Lima, 1994).

La fluctuación en la cantidad de pérdida de hojas es baja, y esta ligada a la respuesta fisiológica de los árboles al estrés hídrico y a los insectos defoliadores. La emergencia de hojas nuevas se concentra el período de diciembre a mayo, coincidiendo con el período lluvioso (Lima, 1994).

Reproducción o multiplicación

El algarrobo se reproduce por semilla o por estacas. Las semillas, por poseer un tegumento duro, deben recibir tratamiento pregerminativo antes estar listas para germinar. Tratamientos de escarificación mecánica o química, como el uso de ácido sulfúrico, dan buenos resultados (Santos, 1987). Todavía, por ser más práctico y económico, no ofreciendo riesgos a los trabajadores, se aconseja sumergir las semillas en agua caliente, después de la ebullición y el retiro del fuego, por 3 a 5 minutos (Lima, 1994).

Para la producción de plantas por propagación vegetativa, las estacas deben ser tomadas de ramas nuevas de árboles seleccionados. Estas ramas deben tener edad inferior a un año, pudiendo ser de rebrotes basales o de la copa (Souza y Nascimento, 1984). Enraizamientos de 70-90 por ciento son obtenidos en invernaderos con temperatura de 30-35 ºC y humedad relativa de 75-80 por ciento (Souza y Nascimento, 1984; Lima, 1988).

Las estacas deben tener entre 10 y 15cm de largo y 2,5 a 4,5mm de diámetro. Se sugieren estacas con 100 por ciento de hojas y el uso de enraizadores como el ácido indolbutírico (AIB) a 2 000 ppm, para inducir el enraizamiento. El enraizamiento está en función del período de colecta de estacas, el número de yemas y las condiciones nutricionales de la propia planta (Souza, 1986).

Esta leguminosa tiene la capacidad de asociación simbiótica con Rhizobium (Franco, 1982; Franco et al., 1988) y es recomendada para plantíos asociados, principalmente en sistemas silvopastoriles (Alves, 1982; Nobre, 1982; Carneiro, 1987; Ribaski, 1987; Mendes, 1988).

Clima y suelo

Aunque existe en regiones con precipitaciones pluviométricas entre los 150 y 1 200mm anuales, su mejor desenvolvimiento productivo para vainas ocurre en regiones que presentan temperaturas anuales medias superiores a los 20 ºC y precipitaciones en torno a los 300-500 mm, y humedad relativa entre 60-70 por ciento. Resisten largos períodos de sequía, superiores a los nueve meses (National Academy of Sciences, 1984; Silva, 1988b).

Crece en diferentes condiciones naturales de suelos, en rocosos, arenosos o salinos (Nobre, 1982). Se desarrolla bien en suelos ricos en nutrientes minerales, presentando buena producción de vainas en suelos con buen contenido de calcio. Sin embargo, se recomienda evitar su siembra en suelos planos y encharcados, con el fin de evitar problemas de caída de árboles por fuertes vientos cuando se tiene solo enraizamiento superficial. El pH del suelo varía entre 5,0 y 8,0 (Maydell, 1978; National Academy of Sciences, 1984).

La especie P. juliflora, en particular, es considerada como una especie con potencial para restablecer la fertilidad y la productividad de los suelos sódicos degradados. Además de los retornos económicos por la leña, la madera y el forraje, también ha sido plantada en la India para recuperación de suelos alcalinos improductivos (Bhojvaid y Timmer, 1998).

Se desarrolla bien en suelos de aluviones no hidromórficos (Nobre, 1982). En las de distribución natural se encuentran árboles desde el nivel del mar hasta los 1 500m (National Academy of Sciences, 1984; Goor y Barney, 1976).

Importancia y usos

El algarrobo es considerado un árbol de uso múltiple, siendo sus frutos fuente importante de carbohidratos y proteína, principalmente en las regiones más secas (Azevedo, 1982a; Mendes, 1984). La pulpa dulce de los frutos y las semillas contienen cerca del 34-39 por ciento de proteínas y 7-8 por ciento de grasa (Mendes, 1988; Lima, 1994).

En la alimentación humana el algarrobo es utilizado para la fabricación de harinas y mieles, en substitución de algunos alimentos convencionales como la harina de trigo, café y panela (Azevedo, 1982a; Lima, 1987; Rocha, 1988; Alcedo, 1988; Mendes, 1988).

Como forraje, las vainas poseen cerca de 13 por ciento de proteína bruta (Azevedo, 1982a; Mendes, 1984) y digestibilidad arriba de 74 por ciento (Lima, 1994). Las hojas poco palatables 18 por ciento de proteína, la digestibilidad de 59 por ciento y los taninos 1,9 por ciento (Lima, 1994).

La madera es durable, con densidad básica del orden de 0,90 g/cm³ (Lima, 1994), siendo utilizada para postes, tablas, durmientes, leña y carbón (Nobre, 1982; Silva, 1988b; Mendes, 1988).

Además de estos usos, plantaciones de algarrobo han sido establecidas para protección de los suelos contra la erosión, arborización de caminos, sombra, conservación y mejoramiento de las praderas y apoyo a la apicultura (Amaral, 1987; Mendes, 1988; Lima, 1994). Puede ser también utilizado para la producción de taninos y resinas (Figueiredo, 1987; Mendes, 1988).

Silvicultura y manejo

Semillas y viveros

El número de semillas por kg varía de 25 000 a 30 000. Un kg de vainas proporciona una media de 75-100 g de semillas puras (Lima, 1987). El período de colecta de las semillas, en la región NE de Brasil, se concentra en los meses de septiembre a diciembre.

Las semillas cuando son debidamente almacenadas se conservan por más de 10 años. Para evitar ataque de gorgojos es necesario usar insecticida.

La capacidad germinativa de las semillas es superior al 90 por ciento después del tratamiento pregerminativo (Santos, 1987). Las plántulas son normalmente producidas en bolsas de plástico de 8 cm de ancho y 20 cm de alto (Lima, 1994). Se recomiendan recipientes de mayor altura en función de la velocidad de crecimiento de las raíces (Silva y Lima, 1985).

Las semillas después de escarificadas son sembradas a una profundidad media de 0,5 a 1,0 cm. La emergencia se inicia 5 días después. Se pueden usar dos o tres semillas por recipiente, y después de la germinación y el crecimiento inicial, dejar la más vigorosa. Después de 60 a 70 días de la siembra, las plantas alcanzan una altura de 20 a 30 cm y están listas para su trasplante definitivo al campo (Gomes, 1961; Nobre, 1982, Silva, 1988b).

La siembra y el cuidado de las plántulas pueden hacerse en pleno sol (Freires y Drumond, 1987). El substrato utilizado está constituido de una mezcla de suelo y estiércol en proporción de 2:1. En el manejo de las plantas en el vivero el principal cuidado es la limpieza de los canteros y la irrigación. La irrigación es hecha dos o tres veces al día, en función del clima de la región. Para evitar la acción de hongos y nemátodos, se debe tratar el suelo antes de la siembra.

A medida de que las plantas se desarrollan se deben disminuir el número de riegos. Con esto las plantas comienzan a adquirir mayor resistencia facilitando el proceso de adaptación al campo, donde dependerán exclusivamente de las condiciones naturales de humedad y fertilidad del suelo (Lima, 1988).

Siembra en el campo

Si no se tuviesen condiciones para irrigar las plantas en el campo, debe procurarse hacer coincidir el trasplante con el inicio de las lluvias en la región. Los hoyos, preferentemente, deben ser hechos en microcuencas, o en el momento del trasplante, mantener un espacio sin rellenar con la tierra retirada, dejando las plántulas cerca de 5cm abajo del borde del hueco, creando así una pequeña área de captación de agua (Nobre, 1982; Galvão y Lima, 1987).

Los hoyos deben ser profundos (30 x 30 x 30 cm), y se recomienda la fertilización para favorecer un rápido crecimiento de las raíces. En el momento del trasplante, los recipientes plásticos deben ser completamente retirados a fin de facilitar el desarrollo de las raíces y evitar también su enroscamiento (Gomes, 1961; Silva, 1988b).

Las plantaciones pueden ser puras o asociadas con otros cultivos como por ejemplo maíz, nopal forrajero (Opuntia sp.) y gramíneas (Alves, 1982; Mendes, 1988). El espaciamiento con el objetivo de producción de leña debe ser en torno a 5 x5 m, y para la producción de forraje (vainas) es aconsejado un mínimo de 10 x 10m (Gomes, 1961; Alves, 1982; Nobre, 1982).

En la asociación de algarrobo con pasto búfel (Cenchrus ciliaris), se recomienda que la gramínea sea después del establecimiento de los árboles, o sea, cuando estos tengan dos años de edad aproximadamente (Ribaski, 1987). Si la siembra fuese simultánea, se debe mantener un círculo de un metro libre de malezas alrededor de la plántula hasta su establecimiento.

Producción

Para el semiárido brasileño es considerada una especie de rápido crecimiento. En condiciones ambientales desfavorables, los árboles de 8 años de edad (280 árboles/ha) llegan a alcanzar una altura media de 6,5 m, un diámetro de copa de 6,5 m y diámetro de tronco (DAP) de 16 cm, equivalente a una producción de 10m³ de leña/ha (Lima, 1994).

En Petrolina (Estado de Pernambuco), las plantaciones de 5 años presentaron un volumen medio de madera de 15 m³/ha (Lima, 1986). Otros resultados obtenidos en ambientes más adecuados para la especie, dieron producciones carca a 60 m³ de madera/ha, a los 10 años de edad (Drumond et al., 1984).

El rendimiento de madera esperado en rotaciones de 10-15 años es de 50-60 ton/ha y 75-100 ton/ha, respectivamente (National Academy of Sciences, 1984). Para las condiciones semiáridas de Brasil, la productividad varía de 1,5 a 9,0 ton/ha/año, de acuerdo con el tipo y la calidad del sitio donde la especie es plantada. Los mejores rendimientos son obtenidos en suelos bajos, en lo plano (Zakia et al., 1989).

De acuerdo con Nobre (1982) y Souza y Tenório (1982), la producción de vainas se inicia a partir del segundo-tercer año y dura, económicamente, hasta los 30 años de edad (Nobre, 1982). Se estima, para la región nordeste, una producción media de 6 000 kg de frutos/ha, para plantíos con cinco años de edad (Silva, 1988b) y, según Azevedo (1982a), esa producción varía de 2 a 8 ton/ha/año. Dependiendo da la zona bioclimática en que son cultivados y manejados los algarrobales, a los 15 años de edad, pueden presentar una producción media encima de 70 kg de vainas por árbol (Lima, 1994).

Susceptibilidad a plagas y enfermedades

En algunas áreas de plantío y de poblaciones espontáneas da algarrobo, en el Nordeste de Brasil, se han observado altas poblaciones de orugas defoliadoras identificadas como Melipotis ochrodes y Ascia monuste orsei (Lima, 1994). Ellas salen en el final del período seco y disminuyen después del inicio de las primeras lluvias. Otro agente defoliador es el saltamontes Stiphra robusta, que con mayores poblaciones, presenta daños más leves (Lima, 1982).

También se constató la acción de los insectos Oncideres limpida, O. alicei, Nesozineus bucki, y Retrachydes thoracicus thoracicus destruyendo tallos y ramas de árboles a partir del segundo año de edad (Carvalho et al., 1968; Arruda et al., 1988). La acción de esos insectos acontece en el período otoño-invierno y, según Nobre (1982), puede contenerse su proliferación, con la quema de las ramas caídos, lugar dónde se depositan sus huevos.

En las vainas fueron observados daños causados por Lasioderma sp. (Arruda et al., 1988) y en las semillas por Mimosetes mimosae (Moraes et al., 1981). En algunas regiones se ha observado la acción dañina de la abeja Trigona spinipes, que consume la pulpa de las vainas (Lima, 1994).

Aparentemente, sin consecuencias más serias las plantas, se ha verificado en los frutos verdes o maduros la presencia de manchas obscuras causadas por los hongos Macrophomina phaseolina, Colletrotrichum sp. y Fusarium oxysporum (Muchovej et al., 1989).

Sistemas silvopastoriles con algarrobo

Consorcio nopal forrajero con algarrobo

El nopal forrajero está representado en la región semiárida de Brasil por tres especies: nopal gigante, nopal redondo (ambas Opuntia ficus-indica Mill.), y el nopal dulce o fino (Nopalea cochenillifera Salm-Dyck). Las dos primeras son cultivadas en las zonas más secas y de suelos más pobres, en cuanto que el nopal dulce es cultivado en las zonas más lluviosas y de suelos mejores (Albuquerque, 1999).

El nopal exige dos factores muy importantes, buenos suelos y noches frías. La temperatura diurna/nocturna ideal es 25/15 °C (Nobel, 1997). En localidades con temperaturas nocturnas más frías, por ejemplo, 18 °C, el desempeño es mejor que en sitios con temperatura de 21 °C (Albuquerque, 1999).

Basado en la hipótesis que la sombra con algarrobo podría mejorar el micro ambiente de la plantación de nopal y aumentar su productividad, varias investigaciones han sido realizadas. Coelho y Godói (1964) verificaron que el nopal sombreado se volvió más turgente, sin embargo el aumento de producción no fue mencionado. Alves (1976), estudiando varios niveles de sombreamiento en nopal gigante y nopal dulce en Cariri paraibano, verificó que hubo un gran aumento de producción de nopal dulce. Para el nopal gigante, hubo un aumento de producción en torno de 18 por ciento debido al sombreamiento, no siendo este incremento considerado significativo.

Una investigación actual en Petrolina, en la cual se están estudiando los tratamientos presentados en el Cuadro 1. Por un problema de enfermedad, el nopal fue eliminado en 1988 cuando los árboles de algarrobo aún estaban formando copa, y solo en diciembre/98 se replantó. Por esta razón se necesita algún tiempo para sacar una conclusión de éste trabajo.

Disponibilidad y calidad del pasto búfel en sistema con algarrobo.

En Brasil, la introducción del pasto búfel (Cenchrus ciliaris L.), en varios puntos de la zona seca del nordeste, teniendo en cuenta su notable adaptación a las condiciones semiáridas (Silva et al., 1981), se ha constituido en una alternativa muy prometedora para elevar la oferta de alimento durante todo el año y, consecuentemente, mejorar el desempeño de la pecuaria nordestina (Freire et al., 1982; Oliveira, 1993).

CUADRO 1
Productividad del nopal, en dos cortes trianuales, bajo diferentes intensidades de sombreamiento por algarrobo plantado en marzo de 1983.

Fuente: Albuquerque, 1999.

Durante el período seco, muchas veces el nivel proteico de las praderas cultivadas con gramíneas, entre ellas el pasto búfel, no es suficiente para que los animales mantengan o ganen peso (Salviano, 1984) y la corrección de esa deficiencia nutricional por medio de la asociación con leguminosas herbáceas es bastante difícil, pues son pocas las especies que soportan esas condiciones climáticas (Ayersa, 1981). Los productores conscientes de la necesidad de suplir esa deficiencia nutricional han, entre otras alternativas, establecido una plantación de algarrobo, principalmente para la producción de vainas, con miras a suplementar los animales.

El objetivo de ese estudio fue evaluar la influencia de la presencia de esa leguminosa arbórea sobre la disponibilidad y cualidad del forraje en una pradera de pasto búfel (C. ciliaris var. Biloela), enfocando aspectos ecofisiológicos y nutricionales. Las evaluaciones fueron hechas en un sistema silvopastoril, con aproximadamente 15 años de edad, durante los períodos seco y lluvioso, comprendidos entre los meses de agosto de 1997 y abril de 1998.

El experimento fue diseñado en bloques al azar, con 10 repeticiones y tres tratamientos: dos puntos de muestreo (A y B) bajo la copa de los árboles y un tercer punto (C) a 20 m de cada árbol seleccionado, en pradera de monocultivo. Sobre la pradera de pasto búfel fueron evaluadas las variables: radiación fotosintéticamente activa (RFA), fotosíntesis líquida, eficiencia fotosintética, temperatura del aire, temperatura de las hojas y humedad relativa. Después del corte, fueron determinados el rendimiento de materia seca total de la parte aérea de la gramínea, el contenido de materia seca del forraje, el contenido de clorofila a y b en las hojas, el área específica foliar, el valor nutritivo (proteína bruta, fibra y digestibilidad) y la composición mineral del forraje (N, P, K, Ca y Mg). En el suelo fueron determinados los contenidos de humedad y la fertilidad.

El nombramiento proporcionado por los árboles mejoró las condiciones microclimáticas sobre el pastizal, reduciendo una media de 1,5 ºC la temperatura del aire y en torno de 2,7 ºC la temperatura de las hojas de la gramínea y contribuyó a conservar mejor la humedad del suelo. La presencia da la leguminosa arbórea en el pastizal de pasto búfel favoreció la fertilidad del suelo, a través del incremento de los contenidos de MO, N y P, además de reducir el pH del suelo. Bajo condiciones de luminosidad reducida, las hojas de pasto búfel presentaron mayor área específica foliar y mayores contenidos de clorofila a y b, en relación a aquellas expuestas directamente al sol. La gramínea sombreada compensó los bajos niveles de RFA con una mayor eficiencia fotosintética. La disponibilidad de materia seca total del pasto búfel fue reducida bajo la copa de los árboles, por eso, el forraje producido en esas condiciones de luminosidad reducida presentó mejor valor nutritivo.

Debido a la importancia del algarrobo para la región semiárida, como árbol de uso múltiple, y principalmente en función de los aspectos benéficos resultantes de su influencia sobre el ambiente y el pastizal, el sistema silvopastoril que incluye la asociación de esa leguminosa arbórea con el pasto bufel se mostró potencialmente viable (Ribaski, 2000).

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