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El ecosistema de las
tierras de pastoreo
Productores
Convertidores
Suelos
Descomponedores y
microconsumidores
Microclima
Manipuladores
Manejo de pastizales
La nutrición de las
plantas de los pastizales
Intensidad de
defoliación
Frecuencia de la
defoliación
Defoliación de temporada
La defoliación de las
raíces
El ecosistema de las tierras de pastoreo es un fenómeno complejo que abarca múltiples funciones interrelacionadas cada una de las cuales tiene influencia sobre las otras. Los componentes más importantes del sistema son: los productores, los convertidores, los suelos, los descomponedores y micro-consumidores, el microclima y los manipuladores.
Las plantas son los productores del ecosistema. Ellas convierten la energía del sol en energía y otros nutrientes necesarios para los animales. Los productores pueden compararse con un generador eléctrico. Los otros componentes vivientes del sistema prosperan con una producción máxima de energía, a menos que sean alterados por otra causa. Sufren cuando la producción de energía es reducida y eventualmente morirán con una producción cero.
El generador es un agregado de plantas vasculares y especies de plantas que forman la vegetación. La cantidad de energía que se produce y pone a disposición de otros componentes vivientes del ecosistema depende de las características, composición y salud de la vegetación. La vegetación se puede manipular acrecentando o disminuyendo su eficiencia en la producción bruta de energía dependiendo de las respuestas fisiológicas y ecológicas a las manipulaciones. La producción de energía por debajo del potencial, que da como resultado una declinación de la productividad, es un síntoma de desertificación (figura 5). En este caso el generador requiere reparaciones.
Contrariamente a las creencias de muchos, incluidos los ganaderos, los animales son convertidores y no productores. Los animales convierten la energía y otros nutrientes producidos por las plantas en productos de utilidad directa para el hombre. El ganado doméstico se puede manejar y su impacto en el resto del ecosistema puede ser significativo, pero controlado. El impacto puede mejorar o perjudicar la función general del sistema.
Es altamente significativo el hecho de que es posible controlar el impacto del ganado doméstico en el funcionamiento global y en la producción de energía del ecosistema. Aquí se encuentra la raíz del rol del ganado doméstico en el control de la desertificación y la rehabilitación. El generador que está funcionando mal puede ser reparado por los convertidores.
El suelo es el componente sustentador del ecosistema. Hace las voces de una casa para las raíces y algunos órganos de reproducción vegetativa y como bodega para el aire, el agua y los minerales. Las cuatro fracciones del suelo son los materiales minerales, la materia orgánica, el agua y el aire. El aire y el agua en el suelo son variables y su contenido determina la aptitud del suelo para el desarrollo de plantas. La facilidad con que el aire y el agua penetren en el suelo depende de sus condiciones o del grado de porosidad, la agregación y la granulación. La materia orgánica, el humus y las raíces juegan un rol importante en su formación. La materia orgánica es transitoria ya que sucumbe al ataque de los micro-organismos. Por tal motivo, debe ser renovada constantemente.
Los productores deben proporcionar directa o indirectamente un suministro adecuado de materia orgánica para esta renovación. Al no suceder, se deterioran las condiciones del suelo lo que dificulta la penetración del aire y del agua, y aumenta el peligro de erosión. La eficiencia global del sistema resulta perjudicada.
Las raíces se pueden comparar con tubos que transportan agua y minerales al generador. Dicho transporte requiere energía que es suministrada por el generador. Un suministro inadecuado de energía a causa de un generador ineficiente simplemente aumenta su ineficiencia. Nuevamente, se perjudica la función global del ecosistema.
Estos incluyen las bacterias, los hongos, los nemátodos, los protozoos, las termitas, los saltamontes y otros insectos. Estos descomponen material vegetal y animal vivo y muerto contribuyendo materia orgánica y humus a la composición de los suelos. También constituyen un componente vital en el ciclo nutricional. Un ecosistema utiliza los mismos nutrientes una y otra vez y un ciclaje apropiado asegura un suministro adecuado. En este punto conviene decir que los microconsumidores, la vida silvestre y los roedores consumen grandes cantidades de forraje viviente lo que influye en la capacidad de pastoreo.
El microclima es un factor que regula la velocidad y eficiencia de las funciones del ecosistema. La naturaleza del microclima es controlada por las funciones de los otros componentes.
Estos son personas, comenzando con la población indígena. Dado que las necesidades de las poblaciones indígenas eran reducidas, sus manipulaciones se relacionaban principalmente con la caza. El fuego era una de sus herramientas de caza. Estos además de los incendios naturales y probablemente incendios accidentales fueron instrumentales en la formación y mantenimiento de los pastizales y sabanas prístinas.
El hombre moderno es el gran manipulador y el ganado doméstico su principal herramienta. El hombre moderno puede manipular el pastoreo ya sea para destruir, mejorar o mantener el ecosistema de las tierras de pastoreo. El objetivo debe ser el mejoramiento seguido por el mantenimiento y será necesario lograrlo si el hombre pretende vivir y depender de las tierras de pastoreo por largo tiempo. Se puede lograr con la aplicación de principios y prácticas de manejo de pastizales.
El manejo de pastizales es una disciplina relativamente nueva desarrollada en Norte América hace una pocas décadas por científicos preocupados del deterioro de las tierras de pastoreo. Probablemente sea la única disciplina que se originó en América. Se define como "la ciencia y el arte de planificar y dirigir la utilización de las tierras de pastoreo con el fin de alcanzar una producción ganadera máxima, sostenida y económica consecuente con la conservación y/o mejoramiento de los recursos naturales relacionados: el suelo, el agua, la vegetación, la vida silvestre y 1a recreación" (Huss y Aguirre, 1974).
El manejo de los pastizales de acuerdo con esta definición tiene dos objetivos: (19) obtener una producción ganadera máxima, sostenida y económica, y (2) conservar y/o mejorar el recurso natural relacionado. El manejo científico de los pastizales se basa en la premisa de que los pastizales pueden ser mejorados y pastoreados a perpetuidad por el ganado doméstico y que, al mismo tiempo, se puede obtener una cuenca de alta calidad, vida silvestre, recreación y, donde sea apropiado, productos forestales. Las investigaciones y la aplicación práctica de los principios y prácticas del manejo de pastizales han demostrado que su veracidad es tan sólida como la roca de Gibraltar.
Para lograr este primer objetivo, el gestor no sólo deberá planificar y dirigir la utilización de las tierras de pastoreo para obtener una producción máxima, sino que también deberá preocuparse de que el forraje sea convertido eficientemente por los animales en productos aptos para el consumo, sobre una base sustentable. La recuperación del pasto y la crianza de animales nunca se pueden considerar separadamente en el manejo de pastizales. Esto se ilustra como sigue:
Malos productores + Malos convertidores =
Producción mínima
Malos productores + Buenos convertidores = Baja producción
Buenos productores + Malos convertidores = Baja producción
Buenos productores + Buenos convertidores = Producción máxima
La ciencia de los pastizales es el conjunto organizado de conocimientos sobre el cual se basa la práctica del manejo de los pastizales Es una profesión única. Requiere que se utilicen conocimientos sobre una amplia variedad de temas, tales como los suelos, la taxonomía y fisiología de las plantas, la ecología, la producción animal, la economía, la comercialización, la agronomía, la vida silvestre y, en algunas situaciones, la ingeniería forestal. Un especialista en cualquiera de estas materias no es un científico en pastizales ya que esta ciencia es una disciplina distinta que requiere estudios especiales y que tiene sus propios principios, prácticas, conceptos y teorías. Lamentablemente, en la práctica, el manejo de pastizales es desconocido en la región con la excepción de México y de unas pocas personas de otros paises que han estudiado en el extranjero. Ningún país tiene un organismo dedicado al desarrollo de pastizales.
Nutrición, es un término que probablemente nos hace pensar en seres humanos y animales. De hecho la suposición seria correcta, pero hay otra cosa que debemos saber. Las plantas son organismos vivientes y también tienen necesidades nutricionales. En efecto, las necesidades nutricionales de las plantas y los animales son muy similares y los principios generales de la nutrición se aplican a ambos. Una de las principales diferencias entre plantas y animales es que en los animales las paredes de las células del cuerpo están hechas principalmente de proteína mientras que en las plantas se componen de celulosa y carbohidratos. En las plantas, la reserva de alimentos se almacena en la forma de carbohidratos mientras que en los animales casi toda la reserva se almacena en forma de grasas. Una de las diferencias más importantes entre las plantas y los animales está en sus fuentes de energía. Las plantas pueden utilizar la energía suministrada por el sol para transformar la materia inorgánica tomada de la tierra y del aire en compuestos orgánicos. Los animales no pueden captar la energía que necesitan, para su vida, directamente del sol. Deben vivir de los compuestos ricos en materia orgánica construidos por las plantas.
Mediante la fotosíntesis, las plantas son capaces de producir carbohidratos simples del dióxido de carbono y el agua a través de la acción del sol sobre la clorofila verde en las hojas y otras partes de las plantas. El dióxido de carbono es captado por las hadas a través de las estomas y el agua es absorbida del suelo por las raíces. De los azúcares y otros carbohidratos simples que se forman inicialmente, las plantas pueden producir los compuestos orgánicos más complejos tales como los polisacáridos y pentosanos, las proteínas, la celulosa, la hemicelulosa, la licnina, las vitaminas, las grasas, los aceites y otros, de los que depende toda la vida animal.
Las plantas deben estar apropiadamente nutridas para realizar la fotosíntesis y para construir los complejos compuestos orgánicos, y deben proporcionarse los nutrientes por sí mismas. Su rol es doble: primero se alimentan a sí mismas y después alimentan al hombre y a sus animales. Es imperativo que las plantas estén bien alimentadas para que puedan cumplir adecuadamente ambos roles. Esto es particularmente cierto en el manejo de pastizales y constituye uno de sus aspectos más importantes. El objetivo de lograr una producción ganadera máxima sostenida no se podrá alcanzar con un sistema de pastoreo que no permita que las plantas puedan alimentarse adecuadamente. Por lo tanto, es responsabilidad de quién está a cargo del manejo del pastizal planificar, dirigir y manipular el pastoreo de manera que las plantas forrajeras del pastizal puedan alimentarse adecuadamente y vivir para producir forraje y proteger el ambiente.
Los factores que influyen en el monto de la fotosíntesis son los siguientes: (1) la eficiencia fisiológica de las especies, (2) la cantidad de dióxido de carbono en el aire, (3) la superficie foliar, (4) la cantidad y tipo de luz, (5) la cantidad de agua, (6) la temperatura, y 7) los nutrientes del suelo. El manipulador puede influenciar todos estos factores exceptuando, tal vez, la cantidad de dióxido de carbono en el aire. Mientras que la superficie foliar y la cantidad de agua lograda a través de la absorción de las raíces a menudo recibe más atención que los otros factores, todos ellos son importantes en el manejo de los pastizales.
En un estudio clásico se determinó que la tasa de fotosíntesis fluctúa entre 0,8 y 1,8 gramos de azúcar por hora por metro cuadrado de superficie foliar (Miller, 1938). Si se reduce la superficie foliar, se reduce correspondientemente la tasa de fotosíntesis, lo que ocurre con el pastoreo que de hecho es defoliación. Se han realizado numerosas investigaciones para determinar la manera en que se pueden utilizar las plantas para lograr la máxima producción ganadera y al mismo tiempo asegurar la existencia de plantas sanas y productivas, y se determinó que la productividad de las plantas depende de la intensidad, frecuencia y temporada de defoliación
La intensidad de defoliación se refiere a la cantidad de la producción del año, medida en peso, que corta el hombre o consume el ganado. A esto también se llama "grado de utilización. lo que a menudo se expresa en procentaje del peso del producto que ha sido consumido, como por ejemplo, 25, 50 6 75. Las investigaciones han demostrado que el grado apropiado de utilización para la mayoría de las especies es de alrededor de 50 a 60%, aunque algunas especies pueden soportar grados más intensivos de uso y algunas resultan mortalmente heridas con 50 a 60%. Sin embargo, la regla general ha llevado a los técnicos, en manejo de pastizales, a adoptar el siegan: "llévese la mitad y deje la mitad" queriendo decir que la mitad de la producción del año puede ser consumida o destruida por los animales y que se debe dejar la otra mitad para las plantas con el fin de que se alimenten y mantengan. En el caso de la mayoría de los pastos, la utilización del 50% del peso de una planta no representa la utilización del 50% de su altura antes del pastoreo. Normalmente, la utilización de dos terceras partes de su altura representa la utilización del 50% de su peso. Debido a esto o a relaciones similares, se puede tomar la altura del rastrojo como una forma de estimar el grado de utilización de los pastizales.
La importancia de la intensidad de defoliación en la nutrición, salud y productividad de las plantas se puede demostrar matemáticamente. Supongamos que la superficie foliar de un pasto antes del pastoreo es de un metro cuadrado, que la fotosíntesis funciona durante 12 horas al día, y que la tasa es de un gramo de carbohidratos por hora. Esta planta producirá 12 gramos de carbohidratos por día. Con 50% de defoliación quedan seis gramos para las necesidades de la planta, lo que es suficiente. Con 75% de defoliación, quedan sólo tres gramos para la planta, lo que no es suficiente y la planta comenzará a sufrir de mala nutrición. Con 90% de defoliación sólo quedará 1,2 gr. para la planta, lo que está muy por debajo de sus necesidades y, si continúa, la planta morirá de inanición. Esto también se ilustra en la figura 6. Nótese el efecto de la defoliación excesiva tanto en el área de las hojas como de las raíces y en el micro-ambiente.
La frecuencia de la defoliación se refiere al intervalo entre intensidades de defoliación, como días, semanas, meses o años. Por lo general, los daños a las plantas aumentan al aumentar la frecuencia de la defoliación. Por ejemplo, un estudio hecho en México reveló que el pasto Cenchrus ciliarisalcanzaba su mayor productividad cuando se defoliaba hasta una altura de rastrojo de 15 cms. (quedando la porción basal de las plantas herbáceas después de la cosecha de la parte superior). Sin embargo, la defoliación semanal hasta 15 cms. produjo una reducción considerable en la producción de forraje en comparación con una defoliación a la misma altura dos voces por semana o una vez al mes (Barbaroux, 1969). En este caso queda claro que un sistema de pastoreo de rotación con una tasa de ocupación apropiada, que diera como resultado una defoliación que dejara un rastrojo de 15 cms. de altura mes por medio, resultaría superior en producción forrajera, capacidad de pastoreo y producción ganadera que un sistema de pastoreo continuo que resultara en una defoliación semanal a la misma altura.
Este ejemplo se refiere a la frecuencia de defoliación en términos de semanas o de un mes. También se puede pensar en la frecuencia en términos de meses o años. Mientras que la defoliación excesiva durante varios meses es dañina, no es destructiva necesariamente; en especial si es seguida por un periodo de uso adecuado y descanso. En el caso de años es lo mismo. Es la defoliación excesiva año tras año la que causa la destrucción de la vegetación perenne. Estos puntos son de la mayor importancia, y se han diseñado sistemas de pastoreo con respecto a ellos con el objeto de reducir la frecuencia de defoliación en términos de meses y anos.
La defoliación de temporada se refiere al período de defoliación relacionado con las actividades fisiológicas de la planta. Los dos momentos más críticos en el ciclo de crecimiento de una planta son los siguientes: (1) el periodo en que la planta emerge de la inactividad y (2) el período en que produce semillas y entra en el periodo de inactividad. Estos períodos críticos están relacionados con la producción y almacenamiento de carbohidratos, lo que se ilustra en la figura 7. Cuando una planta perenne entra en el periodo de inactividad, los carbohidratos ubicados en las hojas y los tallos se trasladan a las raíces y yemas donde permanecen en reserva para iniciar el crecimiento del año siguiente. La defoliación excesiva durante este período reduce las reservas de carbohidratos lo que puede afectar adversamente el crecimiento del año siguiente y si esto se repite por un período de años sucesivos, eventualmente llevará a la muerte de la planta.
La misma relación existe en el caso de las especies anuales excepto que sus carbohidratos se reservan en las semillas. La defoliación intensa durante el perlado de la floración y fijación de la semilla reduce o impide la formación de éstas, lo que significa que habrá menos plantas y forraje en el año siguiente.
El momento más crítico en el ciclo de crecimiento de una planta perenne es el período en que emerge de la inactividad. Requiere aproximadamente el 90% de los carbohidratos reservados para iniciar el crecimiento de hojas y tallos nuevos y todos los carbohidratos producidos por las hojas nuevas son utilizados para producir más hojas y tallos. La planta repone sus reservas de carbohidratos sólo cuando tiene una superficie foliar suficiente para producir la cantidad de carbohidratos necesarios para llevar adelante sus actividades normales producir la cantidad de carbohidratos necesarios para llevar adelante sus actividades normales (véase la figura 7). La defoliación continua y excesiva durante este período produce daños graves a la salud de la planta y a su nutrición, reduciendo, en consecuencia, la productividad del año en curso. Si este tipo de utilización continúa en años sucesivos la planta eventualmente morirá. Wilson, et al. (1966) descubrieron que tres o más años de defoliación severa durante la primavera eliminaría el Agropyron spicatum; un pasto de gran valor en el oeste de los EE.UU. Cook (1971) encontró que una defoliación del 50% era demasiado severa para la cosecha de primavera de arbustos y pastos desérticos, y que es más razonable una defoliación del 25%.
Se postula incorrectamente que el 100% de defoliación durante el período de inactividad no dañará las plantas. Muchas de las especies herbáceas, especialmente los pastos, se caracterizan por yemas basales donde también se encuentran almacenados los carbohidratos (figura 7) y si estas yemas son consumidas durante el período de inactividad, se consumirá un gran procentaje de los carbohidratos almacenados. Además de almacenar carbohidratos en las raíces, los arbustos también los almacenan en yemas terminales y auxiliares y su consumo afectará adversamente su producción y salud. Además la capa inutilizada de vegetación no se pierde. Impide que el suelo sea llevado por el agua y el viento, absorbe la lluvia cuando cae y evita que se evapore la humedad del suelo. Y la vegetación sobrante sustenta la vida microscópica del suelo, la que renueva constantemente su fertilidad natural.
Los efectos de la defoliación en las raíces, los que se olvidan con demasiada frecuencia son extremadamente importantes. Una planta forrajera saludable y productiva normalmente requiere un sistema radicular varias veces más grande de lo que son las partes de la planta que se encuentran sobre la superficie del suelo. La magnitud del sistema radicular de una sola planta a menudo es asombroso. Povlychenko (1937) mostró que el largo total de un "crested wheat grass" de 3 años alcanzaba a más de 600 km y Dittmar (1937) descubrió que la superficie combinada de raíces y raicillas de una planta de avena de invierno era 103 voces superior a las partes sobre la superficie del suelo. Algunos arbustos tienen raíces que penetran hasta 8 m conjuntamente con raíces laterales de 15 o más metros de longitud. La cantidad de agua disponible para fotosíntesis depende de la cantidad de humedad del suelo que es absorbida por las raíces, y es axiomático que los sistemas radiculares grandes pueden absorber más humedad del suelo que los sistemas pequeños. Algunas especies tienen la habilidad genética de producir sistemas radiculares más grandes que otras, lo que les da una ventaja ecológica.
Los estudios sobre las respuestas medibles de las raíces a la defoliación son limitados porque las raíces no son visibles, y es difícil hacer mediciones. Es sabido que cada año muere un gran porcentaje de raíces de pastos, las que necesitan ser reemplazadas, aunque dicho porcentaje varia entre plantas de una misma especie y entre especies. Esta es una de las razones por las cuales los pastos son grandes constructores de suelos. También es sabido que la renovación es esencial para la salud y productividad global de la planta. Si los nutrientes necesarios para el crecimiento renovado no son adecuados, disminuye el tamaño del sistema radicular lo que a su vez reduce la eficiencia de la fotosíntesis (véase la figura 6). Obviamente el crecimiento y la función de las raíces están relacionados con la intensidad, frecuencia y temporada de la defoliación.
