Título: A Silvicultura e a Água: Ciência, Dogmas, DesafiosTítulo en ingles: Plantation Forestry and Water: Science, Dogmas, ChallengesAutor: Walter de Paula LimaSerie: Cadernos do Diálogo - Volumen 1 de 2010 (Diálogo Florestal)Idioma: PortuguêsPáginas: 65País: BrasilISBN: ISBN 978-85-60840-03-8Publicación digital (PDF, 8.107 Kb) en: www.dialogoflorestal.org.br y www.ipef.br

Este libro recoge los frutos de la colaboración y trabajo conjunto de un grupo de Universidades Iberoamericanas entre 2007 y 2012 el marco de las actividades del Programa de Cooperación Comunidad, Agua y Bosque en Centroamérica (CAB Centroamérica, http://www2.caminos.upm.es/Departamentos/imt/Topografia/Cab/cab.html ). Las actividades se han realizado con el apoyo del Programa de Cooperación Universitaria PCI-AECID IBEROAMÉRICA, de la Dirección de Cooperación para el Desarrollo de la Universidad Politécnica de Madrid y de los fondos propios de las Universidades latinoamericanas, con especial mención a la Universidad de Costa Rica, coordinadora de los trabajos en Centroamérica. El inicio de esta colaboración se produjo en 2007 a partir de la identificación de un objetivo común: profundizar la investigación sobre la dinámica agua-suelo-planta para mejorar la producción y la calidad del agua de los sistemas de abastecimiento comunitarios en Centroamérica.

Se estimó el secuestro de carbono y uso de agua en seis sistemas silvopastoriles basados en la combinación de Brachiaria brizantha e Hyparrhenia rufa con especies maderables nativas en el trópico seco. Se empleó un diseño experimental de bloques completos al azar con parcelas divididas, donde las pasturas (B. brizantha e H. rufa) fueron las parcelas principales y los maderables (Dalbergia retusa, Dyphisa robinioides y Pithecellobium saman) las subparcelas. Se evaluó el carbono total en la biomasa aérea (árbol y pastura) y debajo del suelo (suelo y raíces), y la transpiración arbórea mediante el método de "flujo de savia" usando 18 individuos (3 repeticiones por especie arbórea por pastura). El mayor almacenamiento de carbono en la biomasa aérea la realizó D. robinoides (4,4 t C/ha), y en la pastura, B. brizantha con P. saman (5,8 t C/ ha). La mayor acumulación de C en raíces finas (d 2 mm) se encontró en los primeros 20 cm del suelo. La mayor cantidad de carbono en raíces se encontró en árboles que crecieron con B. brizantha (1,1 t C/ha) y en pasturas que crecen con la asociación B. brizantha y D. robinioides (1,5 t C/ha). El 55% de C en el suelo se encontró en los primeros 20 cm. La mayor transpiración se encontró en D. robinioides (1,5 mm/día) y la menor, en P. saman (0,3 mm/día). Los sistemas silvopastoriles evaluados resultaron promisorios gracias a su alto secuestro de carbono y su uso de especies maderables con alta eficiencia de uso de agua. Palabras clave: transpiración, biota, flujo de savia, biomasa aérea, biomasa debajo del suelo. | The carbon sequestration and water use of silvopastoral systems with native timber tree species in the dry tropics were estimated. It was used an experimental design of randomly complete blocks with split plots, where grasses (Brachiaria brizantha and Hyparrhenia rufa) were the main plots and timber species (Dalbergia retusa, Dyphisa robinioides y Pithecellobium saman) were the subplots. The total C in aboveground biomass (grasses and trees), belowground C (fine roots and soil) and tree transpiration, using sapflow approach in 18 individuals (three repetitions per tree species per grass) were evaluated. The highest C storage in aboveground biomass was found in D. robinoides with 4.4 t C/ha; in C in grass was found in B. brizantha with P. saman (5.8 t C/ ha). The highest C accumulation in fine roots (d 2 mm) was found in the 20 cm of top soil. Tree growing with con B. brizantha presented the highest C in roots (1.1 t C/ ha); whereas the highest C in grass fine roots was located in B. brizantha with D. robinioides (1.5 t C/ha). Around 55% of soil C was in first 20 cm of soil. The highest and lowest tree transpiration was presented in D. robinioides and P. saman, respectively (1.5 vs 0.3 mm/day). The evaluated silvopastoral systems are promissory due their high C sequestration and the use of timber tree species with high water use efficiency. Keywords: Transpiration, biota, sapflow, aboveground biomass, underground biomass.

La fotosíntesis es el proceso biológico que permite la producción primaria y, por tanto, la vida en nuestro planeta. La tasa fotosintética viene determinada por la ‘maquinaria’ bioquímica y las resistencias difusivas al paso del CO2 desde la atmósfera hasta su fijación en el interior de los cloroplastos. Históricamente la mayor resistencia difusiva se ha atribuido al cierre estomático, sin embargo ahora sabemos, debido a las mejoras en las técnicas experimentales, que existe también una resistencia grande que se opone a la difusión del CO2 desde los espacios intercelulares a los lugares de carboxilación. Esta resistencia, llamada normalmente por su inversa: la conductancia del mesófilo (gm), puede ser igual o incluso superior a la resistencia debida por el cierre estomático. En la presente tesis doctoral he caracterizado la limitación que ejerce la resistencia del mesófilo a la fijación de CO2 en diversas especies forestales y en distintos momentos de su ciclo biológico. En la fase de regenerado, hemos estudiado tres situaciones ambientales relevantes en el mayor éxito de su supervivencia, que son: el déficit hídrico, su interacción con la irradiancia y el paso del crecimiento en la sombra a mayor irradiancia, como puede suceder tras la apertura de un hueco en el dosel forestal. En la fase de arbolado adulto se ha caracterizado el estado hídrico y el intercambio gaseoso en hojas desarrolladas a distinta irradiancia dentro del dosel vegetal durante tres años contrastados en pluviometría. Para cada tipo de estudio se han empleado las técnicas ecofisiológicas más pertinentes para evaluar el estado hídrico y el intercambio gaseoso. Por su complejidad y la falta de un método que permita su cuantificación directa, la gm ha sido evaluada por los métodos más usados, que son: la discriminación isotópica del carbono 13, el método de la J variable, el método de la J constante y el método de la curvatura. Los resultados más significativos permiten concluir que la limitación relativa a la fotosíntesis por la conductancia estomática, del mesófilo y bioquímica es dependiente de la localización de la hoja en el dosel forestal. Por primera vez se ha documentado que bajo estrés hídrico las hojas desarrolladas a la sombra estuvieron más limitadas por una reducción en la gm, mientras que las hojas desarrolladas a pleno sol estuvieron más limitadas por reducción mayor de la conductancia estomática (gsw). Encontramos buena conexión entre el aparato fotosintético foliar y el sistema hídrico debido al alto grado de correlación entre la conductancia hidráulica foliar aparente y la concentración de CO2 en los cloroplastos en distintas especies forestales. Además, hemos mostrado diferentes pautas de regulación del intercambio gaseoso según las particularidades ecológicas de las especies estudiadas. Tanto en brinzales crecidos de forma natural y en el arbolado adulto como en plántulas cultivadas en el invernadero la ontogenia afectó a las limitaciones de la fotosíntesis producidas por estrés hídrico, resultando que las limitaciones estomáticas fueron dominantes en hojas más jóvenes mientras que las no estomáticas en hojas más maduras. La puesta en luz supuso un gran descenso en la gm durante los días siguientes a la transferencia, siendo este efecto mayor según el grado de sombreo previo en el que se han desarrollado las hojas. La aclimatación de las hojas a la alta irradiancia estuvo ligada a las modificaciones anatómicas foliares y al estado de desarrollo de la hoja. El ratio entre la gm/gsw determinó la mayor eficiencia en el uso del agua y un menor estado oxidativo durante la fase de estrés hídrico y su posterior rehidratación, lo cual sugiere el uso de este ratio en los programas de mejora genética frente al estrés hídrico. Debido a que la mayoría de modelos de estimación de la producción primaria bruta (GPP) de un ecosistema no incluye la gm, los mismos están incurriendo en una sobreestimación del GPP particularmente bajo condiciones de estrés hídrico, porque más de la mitad de la reducción en fotosíntesis en hojas desarrolladas a la sombra se debe a la reducción en gm. Finalmente se presenta un análisis de la importancia en las estimas de la gm bajo estrés hídrico de la refijación del CO2 emitido en la mitocondria a consecuencia de la fotorrespiración y la respiración mitocondrial en luz. ABSTRACT Photosynthesis is the biological process that supports primary production and, therefore, life on our planet. Rates of photosynthesis are determined by biochemical “machinery” and the diffusive resistance to the transfer of CO2 from the atmosphere to the place of fixation within the chloroplasts. Historically the largest diffusive resistance was attributed to the stomata, although we now know via improvements in experimental techniques that there is also a large resistance from sub-stomatal cavities to sites of carboxylation. This resistance, commonly quantified as mesophyll conductance (gm), can be as large or even larger than that due to stomatal resistance. In the present PhD I have characterized the limitation exerted by the mesophyll resistance to CO2 fixation in different forest species at different stages of their life cycle. In seedlings, we studied three environmental conditions that affect plant fitness, namely, water deficit, the interaction of water deficit with irradiance, and the transfer of plants grown in the shade to higher irradiance as can occur when a gap opens in the forest canopy. At the stage of mature trees we characterized water status and gas exchange in leaves developed at different irradiance within the canopy over the course of three years that had contrasting rainfall. For each study we used the most relevant ecophysiological techniques to quantify water relations and gas exchange. Due to its complexity and the lack of a method that allows direct quantification, gm was estimated by the most commonly used methods which are: carbon isotope discrimination, the J-variable, constant J and the curvature method The most significant results suggest that the relative limitation of photosynthesis by stomata, mesophyll and biochemistry depending on the position of the leaf within the canopy. For the first time it was documented that under water stress shaded leaves were more limited by a reduction in gm, while the sun-adapted leaves were more limited by stomatal conductance (gsw). The connection between leaf photosynthetic apparatus and the hydraulic system was shown by the good correlations found between the apparent leaf hydraulic conductance and the CO2 concentration in the chloroplasts in shade- and sun-adapted leaves of several tree species. In addition, we have revealed different patterns of gas exchange regulation according to the functional ecology of the species studied. In field grown trees and greenhouse-grown seedlings ontogeny affected limitations of photosynthesis due to water stress with stomatal limitations dominating in young leaves and nonstomatal limitations in older leaves. The transfer to high light resulted in major decrease of gm during the days following the transfer and this effect was greater as higher was the shade which leaves were developed. Acclimation to high light was linked to the leaf anatomical changes and the state of leaf development. The ratio between the gm/gsw determined the greater efficiency in water use and reduced the oxidative stress during the water stress and subsequent rehydration, suggesting the use of this ratio in breeding programs aiming to increase avoidance of water stress. Because most models to estimate gross primary production (GPP) of an ecosystem do not include gm, they are incurring an overestimation of GPP particularly under conditions of water stress because more than half of An decrease in shade-developed leaves may be due to reduction in gm. Finally, we present an analysis of the importance of how estimates of gm under water stress are affected by the refixation of CO2 that is emitted from mitochondria via photorespiration and mitochondrial respiration in light.

En este documento se comparan cuatro especies de sombra en cacao: tres maderables (laurel, Cordia alliodora, roble, Tabebuia rosea, y terminalia, Terminalia ivorensis) y una leguminosa arbórea (guaba, Inga edulis), como "testigo del finquero". El cacaotal era una mezcla homogénea de los siguientes seis cruces interclonales de cacao: Catongo x Pound 12, UF 12 x Pound 7, UF 296 x CC 18, UF 613 x UF 29, UF 668 x Pound 7, y UF 676 x IMC 67. El experimento fue establecido en 1989 en Ojo de Agua, Changuinola, Panamá y aquí se presentan resultados de seis años de crecimiento de los árboles, los primeros tres ciclos productivos del cacao y los niveles de sombra en 1994-1995. Las especies de sombra no afectaron la mortalidad de los cacaoteros, su crecimiento diamétrico, su arquitectura (número de ramas primarias y altura a la horqueta) ni la Producción de cacao. La Producción promedio fue de 790 kg/ha/año. Los cruces interclonales de cacao difirieron grandemente en Producción, desde un máximo de 1050 kg/ha/año para UF12 x Pound 7 hasta un mínimo de 680 kg/ha/año para UF 676 x IMC 67. Las especies de sombra no afectaron diferencialmente el comportamiento de los cruces interclonales. Se encontraron fuertes diferencias a nivel de la Producción por planta: 77 por ciento de los árboles produce menos de 1.0 kg/planta/año. Los árboles maderables crecieron muy bien. A los seis años de edad, el dap promedio de laurel, terminalia y roble fue de 25, 28 y 23 cm, respectivamente. La altura total promedio fue de 19, 20 y 12 m. Al quinto año de edad, antes del raleo, el volumen total del fuste fue de 90, 82 y 46 m3/ha, en laurel, terminalia y roble. Terminalia sufrió de severos problemas de mortalidad (68 por ciento) debido al ataque de hormigas durante el primer año de edad y a mortalidad regresiva a edades superiores. Laurel sufrió un 41 por ciento de mortalidad y roble 11 por ciento. No se recomienda terminalia como sombra para cacao en la zona de estudio debido a sus problemas de mortalidad. Por su copa rala, moderada mortalidad y buen crecimiento, laurel es la especie más apropiada como sombra para cacao en este estudio. Es preferible utilizar maderables y no leguminosas como sombra para cacao. | 47 páginas, 4 figuras, 10 tablas, 21 ref. También como: Serie Generación y Transferencia de Tecnología no. 17

Se presentan los resultados de los estudios de macrorrestos e impresiones vegetales hallados en dos localidades de la submeseta norte de la Península Ibérica. Los troncos y piñas subfósiles extraídos en las obras de la turbera de Tubilla del Lago (Burgos), así como el molde de piña encontrado en los travertinos de Tubilla del Agua (Burgos), han sido identificados mediante morfología comparada con apoyo de la microtomía en el caso de las maderas. Los restos subfósiles han sido datados mediante 14 C mientras que la antigüedad del molde ha sido deducida por su posición en el edificio travertínico y la edad del mismo, en base al conocimiento de la cronología de la génesis de este tipo de estructuras. Los resultados indican la presencia holocena de Pinus nigra Arnold en ambas localidades. Estas evidencias se suman a otras paleobotánicas, históricas y toponímicas ya existentes, que reflejan una mayor extensión de esta especie en la submeseta norte anterior a la generalización de la alteración antrópica del paisaje

Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, Bogotá (Colombia) | Se tomó una muestra de 800 fincas lecheras en los municipios de Pasto, Pupiales, Guachucal y Cumbal, cada finca fue caracterizada en aspectos biofísicos y socioeconómicos, cuyos análisis mostraron que el sistema productivo más representativo para las cuatro (4) zonas fue el sistema silvopastoril en rotación con papa. De las 800 fincas, se seleccionaron 90 para caracterizar las especies arbóreas presentes en sistemas silvopastoriles como cercas vivas y árboles dispersos. Los resultados obtenidos fueron: en cercas vivas las especies de mayor peso ecológico son acacia japonesa (Acacia melanoxylon) y ciprés (Cupressus lusitánica). En cuanto a árboles dispersos la especies de mayor peso ecológico son Arrayan (Mirtus sp) y pandala (Cletha sp.). También se seleccionaron 90 informantes claves para identificar y sistematizar el conocimiento local sobre la cobertura arbórea en estas zonas. Se aplicaron entrevistas individuales y se sistematizaron en el programa AKT5. De acuerdo a esto, la mayoría de ganaderos reconocen los beneficios del componente arbóreo dentro de sus fincas, poseen bastante conocimiento sobre las especies. El conocimiento sobre la fenología de las especies arbóreas es muy limitado, a diferencia del conocimiento que tienen sobre las propiedades medicinales. Como complemento al conocimiento local en el momento se esta adelantando un proceso de toma de decisiones, para identificar las decisiones claves que influyen en los cambios de cobertura arbórea. | p. 142-143 | Il. | 56834 | Bogotá: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural,

Se tomó una muestra de 800 fincas lecheras en los municipios de Pasto, Pupiales, Guachucal y Cumbal, cada finca fue caracterizada en aspectos biofísicos y socioeconómicos, cuyos análisis mostraron que el sistema productivo más representativo para las cuatro (4) zonas fue el sistema silvopastoril en rotación con papa. De las 800 fincas, se seleccionaron 90 para caracterizar las especies arbóreas presentes en sistemas silvopastoriles como cercas vivas y árboles dispersos. Los resultados obtenidos fueron: en cercas vivas las especies de mayor peso ecológico son acacia japonesa (Acacia melanoxylon) y ciprés (Cupressus lusitánica). En cuanto a árboles dispersos la especies de mayor peso ecológico son Arrayan (Mirtus sp) y pandala (Cletha sp.). También se seleccionaron 90 informantes claves para identificar y sistematizar el conocimiento local sobre la cobertura arbórea en estas zonas. Se aplicaron entrevistas individuales y se sistematizaron en el programa AKT5. De acuerdo a esto, la mayoría de ganaderos reconocen los beneficios del componente arbóreo dentro de sus fincas, poseen bastante conocimiento sobre las especies. El conocimiento sobre la fenología de las especies arbóreas es muy limitado, a diferencia del conocimiento que tienen sobre las propiedades medicinales. Como complemento al conocimiento local en el momento se esta adelantando un proceso de toma de decisiones, para identificar las decisiones claves que influyen en los cambios de cobertura arbórea.

En Uruguay existen unas 180.000 ha de pino plantadas en los Departamentos de Tacuarembó y Rivera, cuyo fuste no tiene uso comercial, por lo cual se abandona en el campo. Se evaluó la posibilidad de preparar carbón activado, cuyo consumo en Uruguay alcanzó las 1900 t en 2017 y es utilizado mayormente para tratamiento de aguas. Se preparó carbón activado en polvo y granulado por varias vías, físicas y químicas, utilizando para la granulación alquitrán como aglomerante. Para evaluar si sus características son adecuadas para su uso en la potabilización de agua se estudió la porosidad de los carbones y su capacidad para remover azul de metileno y contaminantes típicos como la atrazina y microcistinas. Se observaron propiedades muy interesantes en algunos de los carbones obtenidos, particularmente los carbones en polvo obtenidos por método químico. Este producto podría aplicarse a nivel nacional para el tratamiento de agua potable por parte de OSE y eventualmente convertirse en un producto de exportación. | Agencia Nacional de Investigación e Innovación