Efecto del tipo de manejo y la presencia de árboles en la heterogeneidad espacial de la emisiones de GEI en los sistemas silvopastoriles

Los sistemas agroforestales y silvopastoriles representan un enfoque multifuncional para la gestión del suelo, donde se integran árboles con pastizales y actividades ganaderas, ofreciendo una alternativa sostenible para la gestión del suelo. Las dehesas, en regiones mediterráneas, son cruciales en la producción de biomasa y la sostenibilidad ambiental, aunque pueden presentar desafíos en la emisión de gases de efecto invernadero (GEI), como el óxido de nitroso (N2O) y dióxido de carbono (CO2), influenciadas por la interacción entre los árboles y el manejo ganadero. La presente investigación evalúa el efecto del tipo de manejo y la presencia de árboles en la heterogeneidad espacial de las emisiones de GEI en sistemas silvopastoriles. Se planteó que las mayores emisiones de GEI ocurren cerca del tronco del árbol, debido a una mayor concentración de carbono y nitrógeno en el suelo, y una mayor densidad aparente del mismo. Este efecto sería más pronunciado en un sistema con pastoreo más continúo debido a las mayores disparidades en las propiedades del suelo generadas por el ganado. La investigación se llevó a cabo en una finca orgánica en Alcañizo, Toledo; considerándose dos tipos de manejo (semicontinuo y rotacional), así como diferentes distancias a los árboles y la aplicación de orina como fuente adicional de nitrógeno. La metodología incluyó un diseño de muestreo en el que se recolectaron núcleos de suelo intactos utilizando cilindros de policloruro de vinilo (PVC) a diferentes distancias de los árboles para capturar la variabilidad espacial en las propiedades del suelo y las emisiones de GEI. Las emisiones de los núcleos de suelo fueron medidas en un ensayo a condiciones de invernadero durante 35 días y las propiedades fisicoquímicas se midieron en laboratorio para evaluar su influencia con la emisión de GEI. Los resultados muestran que las emisiones de GEI son mayores cerca del tronco de los árboles debido a la formación de “islas de fertilidad” debido a que bajo los árboles hay más entrada de materia orgánica procedente del árbol y del estiércol y orina de los animales. Además, se observó que el pastoreo semicontinuo genera mayores disparidades en las propiedades del suelo comparado con el rotacional, afectando significativamente las emisiones de GEI. Estos hallazgos sugieren que la presencia de árboles y el tipo de manejo influyen en las emisiones de GEI, siendo cruciales para diseñar estrategias de manejo más sostenibles que reduzcan las emisiones sin comprometer la productividad del sistema. ABSTRACT Agroforestry and silvopastoral systems represent a multifunctional approach to soil management, where trees are integrated with pastures and livestock activities, offering a sustainable alternative for soil management. Dehesas, in Mediterranean regions, are crucial in biomass production and environmental sustainability, although they can present challenges in the emission of greenhouse gases (GHG), such as nitrous oxide (N2O) and carbon dioxide (CO2), influenced by the interaction between trees and livestock management. The present research evaluates the effect of management type and the presence of trees on the spatial heterogeneity of GHG emissions in silvopastoral systems. It was suggested that the highest GHG emissions occur near the tree trunk, due to a higher concentration of carbon and nitrogen in the soil, and a higher soil bulk density. This effect would be more pronounced in a system with more continuous grazing due to the greater disparities in soil properties generated by livestock. The research was carried out on an organic farm in Alcañizo, Toledo, considering two types of management (semi-continuous and rotational), as well as different distances from the trees and the application of urine as an additional source of nitrogen. The methodology included a sampling design in which intact soil cores were collected using polyvinyl chloride (PVC) cylinders at different distances from the trees to capture the spatial variability in soil properties and GHG emissions. Emissions from the soil cores were measured in a test under greenhouse conditions for 35 days and the physicochemical properties were measured in the laboratory to evaluate their influence on GHG emissions. The results show that GHG emissions are higher near the tree trunks due to the formation of “fertility islands” because under the trees there is more input of organic matter from the tree and from animal manure and urine. In addition, it was observed that semi-continuous grazing generates greater disparities in soil properties compared to rotational grazing, significantly affecting GHG emissions. These findings suggest that the presence of trees and the type of management influence GHG emissions, being crucial to design more sustainable management strategies that reduce emissions without compromising system productivity.