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INTRODUCCIÓN
La conversión del bosque primario a pastizal interrumpe el reciclaje natural de los elementos nutritivos en este ecosistema, los cuales se lixivian por efecto de la abundante lluvia. Ello conlleva a una mineralización acelerada la de la reserva de materia orgánica y se instala un proceso de erosión laminar hídrica, por lo que en un tiempo relativamente corto se degrada la fertilidad del suelo y las tierras se convierten en marginales. De esta forma se constituyen “desiertos de fertilidad”, que se caracterizan por una fuerte acidez, presencia de aluminio tóxico, y la baja disponibilidad de N, P, K, Mg, Zn, B, entre otros. El daño se estima alrededor del 50 % en las áreas del pie de monte, las colinas y montañas bajas (alrededor de 50 000 ha) de la Amazonía ecuatoriana, cifra que desafortunadamente sigue creciendo a expensas de la destrucción del bosque primario (Valarezo, 2004).
Desde la perspectiva de la reforestación comercial, la zona presenta un gran potencial para la producción de biomasa de especies maderables como la Melina (Gmelina arborea Roxb. ex Sm.) y Pachaco (Schizolobium parahyba (Vell.) S.F. Blake.); sin embargo, en las laderas degradadas la baja fertilidad y la fuerte acidez de los suelos constituyen sus principales limitaciones (Valarezo et al., 2010). Por otra parte, frente al Cambio Climático Antropogénico, atribuido al calentamiento global por el incremento de CO2 en la atmósfera, surge la necesidad de conocer la capacidad de fijación de carbono en las especies maderables promisorias para la repoblación forestal comercial.
Los suelos de ladera del corredor fluvial Zamora-Nangaritza, donde se encuentra el cantón Centinela del Cóndor, son profundos, ácidos y de baja fertilidad; el tipo de material parental del que se han formado, tiene una incidencia notable en su potencial productivo.
El objetivo del presente trabajo fue determinar el efecto de la fertilización mineral, enmiendas con carbón vegetal y cal sobre el desarrollo inicial y almacenamiento de carbono en G. arborea y S. parahyba en el cantón Centinela del Cóndor de la zona sur de la Región Amazónica Ecuatoriana.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación se realizó en la finca Los Zapotes, en la parroquia Panguinza del cantón Centinela del Cóndor, en las coordenadas 3° 54ʼ 58ʺ Sur y 78° 49ʼ 20ʺ Oeste, en un rango de altitud de 875 a 917 msnm. En la zona la temperatura fluctúa entre los 20,8 °C y 22,6 °C con una media mensual es de 22 °C; la precipitación media anual es de 1945 mm, y humedad relativa media mensual de 88 % (Valarezo et al., 2010).
Diseño experimental
En agosto 2009, se inició un experimento trifactorial combinando dos especies arbóreas, tres variantes de fertilización y dos niveles de enmiendas con carbón vegetal. Las 12 combinaciones se distribuyeron al azar en un diseño trifactorial 2x3x2 con tres repeticiones. Las dos especies arbóreas fueron G. arborea (Melina) y S. parahyba (Pachaco); los tres niveles de fertilización correspondieron a la fertilización mineral (200, 150, 200, 118, 229 y 40 kg ha-1 de N, P, K, Mg, S, y Zn, respectivamente), Carbonato de Calcio a 3 t ha-1 y No fertilización; los dos niveles de enmiendas con carbón correspondieron a las dosis de 3 y 6 t ha-1.
Las características de las unidades experimentales son las siguientes: tres repeticiones (bloques), número de plantas por subparcela de G. arborea y S. parahyba: 288. El área de la parcela grande y de la subparcela correspondió 864 y 144 m2 respectivamente y el área neta experimental: 5184 m2. De cada sub-subparcela, del total de los 16 árboles se midieron las variables altura total, el diámetro basal y el diámetro de altura al pecho en los cuatro árboles centrales.
Medición de Variables Dasométricas
Se evaluó el crecimiento de cuatro árboles de G. arborea y S. parahyba por parcela. Las variables registradas fueron: a) altura total (ht), que es la distancia vertical entre el nivel del suelo y la yema terminal más alta del árbol; b) diámetro basal del tallo, medido a 20 cm de altura desde el nivel del suelo; c) diámetro a la altura del pecho, que es una medida estándar que se registra desde el nivel del suelo hasta 130 cm de altura; d) Diámetro de la copa, este parámetro refiere a las distancias entre puntos diametralmente opuestos, se midió por duplicado en dos direcciones perpendiculares: Norte - Sur y Este - Oeste. Se tomó como referencia la proyección de los extremos de la misma sobre el suelo. Con una cinta métrica se midió, en forma de cruz, la distancia entre extremos opuestos según la dirección. Para el análisis posterior se determinó la media entre los valores obtenidos en cada dirección y e) Volumen de la copa, para ello se midieron las variables a los 730 días y se aplicó la fórmula de HOSSFEL.
V = Volumen del árbol (m3)
π = 3,1416
DB= Diámetro basal (m)
hf = Altura de fuste (m)
f = factor de forma, diferente para cada especie, es la relación entre el diámetro basal (m) y el diámetro altura de fuste (m)
De forma general todas las variables se registraron secuencialmente a los 192, 254, 366, 430, 547 y 730 días después de la plantación, acorde con los requisitos para evaluar este tipo de parámetro del Manual de Campo según el Programa Regional de Reducción de Emisiones de la Degradación y Deforestación de Bosques en Centroamérica y República Dominicana (REDD/CCAD-GIZ, 2014).
El volumen de los árboles, cuantificación de la biomasa de la copa y su carbono acumulado
Para cuantificar la biomasa de la copa se tomaron cuatro ejemplares de G. arborea y S. parahyba por cada tratamiento con dimensiones similares. La biomasa a evaluar estuvo constituida por ramas y hojas procedentes de la poda total de cada árbol seleccionado. Esta fue pesada totalmente en cada caso. De la misma se tomó un kilogramo, por cada tratamiento, y fue llevada al laboratorio para secar a 60 °C hasta peso constante. El factor resultante entre peso seco/peso húmedo permitió transformar la biomasa húmeda a seca.
Al determinar el contenido de carbono acumulado por componente evaluado (t ha-1) se sumaron los contenidos del elemento químico determinado en cada una de las muestras de biomasa (anteriormente secada) en correspondencia con la especie y tratamiento y el que se encontraba en las capas de suelo de 0 a 25 cm y de 25 a 50 cm. Dicha determinación se realizó a partir de cuatro muestras de suelo de un kilogramo por cada tratamiento procesado mediante pirolisis y analizado en el Elemental Analyser.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
De forma general las variables dasométricas evaluadas mostraron diferencias significativas entre las parcelas fertilizadas y aquellas a las que no se les realizó este tratamiento. Para el caso de la altura, ambas especies mostraron diferencias a partir de los 254 días después de la plantación (Figura 1). Sin embargo, para los factores carbón vegetal, especies arbóreas y sus interacciones no se observaron diferencias significativas. Una situación similar reportó Villamagua (2014) en el experimento de Zamora, cuyo suelo se ha formado a partir de granodiorita.
A los dos años después de la plantación, S. parahyba alcanzó una altura promedio de 5,4 y 9,2 m, sin y con fertilización, respectivamente, cuya diferencia equivale a un crecimiento de 0,7 y 1,3 cm día-1, en su orden. La mayor tasa de crecimiento promedio (1,7 cm día-1) se registró entre los 547 días y 730 días en los tratamientos con fertilización. Palacios et al. (2015) reporta a esta especie como promisoria para la reforestación dado su rápido crecimiento en altura y calidad fitosanitaria.
Fig. 1 Evolución de la altura de G. arborea (a) y S. parahyba (b) sin y con fertilización hasta los 730 días después de la plantación
Para G. arborea, a los dos años después de la plantación, la altura promedio fue de 6,4 y 7,7 m sin y con fertilización, respectivamente, lo que equivale a un crecimiento de 0,9 y 1,1 cm día-1, en su orden.
El crecimiento de ambas plantas ha sido analizado bajo condiciones similares por varios autores (Useche, 2013; Villamagua, 2014; Urrego, 2004) sin embargo, en ninguno de estos estudios se alcanzaron los valores de altura de las plantas tan elevados como los obtenidos en esta experiencia.
La diferencia de altura de la planta para todas las fechas de muestreo durante los dos años se atribuye al efecto combinado de los nutrientes aplicados (N, P, K, Ca, Mg, S y Zn) y del CaCO3 que neutralizó el Al3 + soluble en el suelo, facilitando la absorción de los nutrientes, especialmente del Fósforo, que es precipitado por la acción del elemento.
Diámetro basal
Los tratamientos de fertilización indujeron, en ambas especies, un incremento del diámetro basal (DB). Se encontraron diferencias estadísticas altamente significativas para el factor fertilización en todas las fechas de muestreo, hasta los 730 días desde la plantación. Además, las diferencias en cuando a este factor fueron mucho más evidentes para el caso de la Melina con relación al del Pachaco (Figura 2).
A los dos años después de la plantación de S. parahyba, las mediciones tomadas en la zona basal de las plantas que crecieron en las parcelas fertilizadas, mostraron valores promedio de 14,7 cm. En contraste, aquellas que se desarrollaron en suelos sin tratar solo se alcanzó un valor medio de 9,8 cm. Esta diferencia equivale a un incremento del 50 %.
La evolución del valor del DB es lineal, con una tasa de incremento promedio de 0,23 cm mes-1 en los tratamientos con fertilización entre los 547 y 730 días después de la plantación.
Fig. 2 Evolución del Diámetro Basal de S. parahyba (a) y G. arborea (b) sin y con fertilización hasta los 730 días después de la plantación
Para G. arborea a la misma edad, los valores promedio del DB sin y con fertilización fueron de 6,7 y 16,4 cm, respectivamente; esta diferencia equivale a un incremento del 144 %. La evolución del valor del DB fue lineal en los tratamientos con fertilización, su media en la tasa de incremento fue de 0,55 cm mes-1 entre los 547días y 730 días. Según Paillacho (2010) el crecimiento inicial de esta planta con diferentes dosis de potasio en el cantón Santo Domingo, ubicado en la cordillera occidental de los Andes, el diámetro basal debe incrementarse 1 cm mes-1. Sin embargo, para ese período de crecimiento, en este estudio se obtuvieron valores por debajo a los reportados por este autor. A pesar de esto, a los dos años las evaluaciones evidenciaron un incremento sustancial respecto a los 14 cm referidos por Paillacho (2010). Tales diferencias evidencian la susceptibilidad de la planta ante la fertilización potásica en un suelo andesítico en la fase inicial y posteriormente su respuesta positiva, a más largo plazo, con los tratamientos de fertilizantes empleados en este estudio. Aguirre et al. (2013) indica que estas especies presentan una dinámica de crecimiento en función con las condiciones ambientales en las cuales se desarrollan. Los valores de las variables dasométricas cambian cuando las condiciones edáficas no están acordes con las normas de reacción o adaptación de las plantas en estudio.
Diámetro a la altura del pecho
Para diámetro a la altura del pecho (DAP) de las especies arbóreas se encontraron diferencias estadísticas altamente significativas para el factor fertilización a los 2 años después de la plantación (figura 3).
Fig. 3 Promedio del Diámetro a la Altura del Pecho (DAP) por especie arbórea y nivel de fertilización a los dos años desde la plantación
Los valores del DAP de Pachaco sin y con fertilización fueron de 5,4 y 12,3 cm, respectivamente; esta diferencia correspondió a un incremento de 127,8 %. Estos valores fueron ligeramente superiores a 6 cm y 11,1 cm para los tratamientos sin y con fertilización, respectivamente, que reportó Villamagua (2014) en Zamora. De igual forma, en el estado de Michoacán, México, se reporta el incremento sustancial del diámetro de especies de Melina en el rango de uno a dos años. Sus resultados son similares a los determinados en este estudio lo que evidencia la respuesta positiva de la planta ante diferentes condiciones ambientales.
En las dos especies se mantuvieron las diferencias altamente significativas para las variables altura de planta, diámetro basal y diámetro de altura al pecho, lo cual denota que el suelo requirió el aporte tanto de la cal para neutralizar el aluminio soluble como del grupo de nutrientes aplicados como fertilizantes (N, P, K, Ca, Mg, S y Zn) para suplementar las deficiencias.
Se destaca que, hasta los 730 días, no se detectaron diferencias estadísticas significativas por efecto de las dosis de carbón vegetal (3 t ha-1 y 6 t ha-1) en las variables de crecimiento evaluadas (altura, DB y DAP).
Tanto para Pachaco como para Melina en los tratamientos sin y con fertilización se encontraron elevados valores en las variables altura total, DB y DAP, frente a aquellos reportados en Zamora por Villamagua (2014). Ellos son el reflejo de mejores condiciones en la fertilidad en el suelo (física y química) dela zona de Los Zapotes-Panguintza respecto a las de La Victoria-Zamora.
Volumen
Para el volumen (m3 ha-1) a los 24 meses desde la plantación, se encontraron diferencias estadísticas significativas para el factor fertilización. Los valores de volumen promedio fueron de 32 m3 ha-1, sin fertilización y 46 m3 ha-1 con fertilización; esta diferencia fue equivalente a un incremento de 43,7 % (Tabla 1). El valor promedio con fertilización fue superior al encontrado por Agusto et al. (2000) quienes indican que en sitios óptimos para Melina se puede alcanzar rendimientos de hasta 38 m3 ha-1.
Tabla 1 Valores promedio del volumen de madera de las especies arbóreas sin y con fertilización a los 24 meses después de la plantación
| Tratamientos | VOLUMEN (m3) | SIN FERTILIZACIÓN | CON FERTILIZACIÓN |
|---|---|---|---|
| T1(Pachaco + 0 t carbón + Sin cal ni fertilización) | 38 | m3 | |
| T2 (Pachaco + 0 t carbón + cal y fertilización) | 54 | 32 | 46 |
| T3 (Pachaco + 3 t carbón + Sin fertilizante) | 35 | ||
| T4 (Pachaco + 3 t carbón + Con fertilizante) | 48 | ||
| T5 (Pachaco + 6 t carbón + Sin fertilizante) | 38 | ||
| T6 (Pachaco + 6 t carbón + Sin fertilizante) | 57 | ||
| T7 (Melina + 0 t carbón + Sin fertilización) | 35 | ||
| T8 (Melina + 0 t carbón + con fertilización) | 38 | ||
| T9 ( Melina + 3 t carbón + Sin fertilización) | 16 | ||
| T10 ( Melina + 3 t carbón + Con fertilización) | 37 | ||
| T11 ( Melina + 6 t carbón + Sin fertilización) | 31 | ||
| T12 ( Melina + 6 t Carbón + Con fertilización) | 41 | ||
Biomasa de la copa y contenido de carbono
El análisis de la varianza para los valores de biomasa seca y el Carbono almacenado indicó diferencias estadísticas significativas para el factor fertilización, más no para los factores especies arbóreas y dosis de carbón vegetal e interacciones. Además, los valores de Carbono almacenado en la biomasa variaron de 7,7 t ha-1 a 18,6 t ha-1 para los tratamientos sin y con fertilización, con un incremento de 10,9 t ha-1 (Tabla 2).
La biomasa de la copa de Melina fue de 120 t ha-1, mayor que la de Pachaco. Así, el carbón almacenado fue de 16 t ha-1 y 13 t ha-1, respectivamente.
Tabla 2 Promedios de biomasa total aérea y carbono en las especies arbórea
| Descripción | Biomasa (kg) | t ha-1 | Carbono (kg) | t ha-1 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fuste | Copa | Árbol | Total | Fuste | Copa | Árbol | Total | |
| T1 = a1 f1 c1: pachaco sin fertilización y 0 t ha-1 de carbón vegetal | 33,7 | 9,9 | 43,6 | 48,0 | 5,7 | 2,1 | 7,8 | 8,6 |
| T2 = a1 f2 c1: pachaco con fertilización y 0 t ha-1 de carbón vegetal | 85,4 | 13,3 | 98,7 | 108,6 | 15,9 | 3,1 | 19,0 | 20,9 |
| T3 = a1 f1c2: pachaco, sin fertilización y 3,0 t ha-1 de carbón vegetal | 27,1 | 8,3 | 35,4 | 38,9 | 5,6 | 2,8 | 8,4 | 9,3 |
| T4 = a1 f2 c2: pachaco, con fertilización y 3,0 t ha-1 de carbón vegetal | 67,8 | 11,1 | 78,9 | 86,8 | 12,3 | 2,5 | 14,7 | 16,2 |
| T5 = a1 f1 c3: pachaco, sin fertilización y 6,0 t ha-1 de carbón vegetal | 19,8 | 8,4 | 28,3 | 31,1 | 2,7 | 2,0 | 4,7 | 5,1 |
| T6 = a1 f2 c3: pachaco, con fertilización y 6,0 t ha-1 de carbón vegetal | 89,0 | 13,6 | 102,6 | 112,9 | 13,8 | 3,1 | 17,0 | 18,7 |
| T7 = a2 f1 c1: melina, sin fertilización y 0 t ha-1 de carbón vegetal | 42,6 | 37,4 | 79,9 | 87,9 | 3,6 | 7,7 | 11,3 | 12,4 |
| T8 = a2 f2 c1: melina, con fertilización y 0 t ha-1 de carbón vegetal | 79,1 | 51,9 | 131,0 | 144,1 | 6,2 | 10,4 | 16,6 | 18,2 |
| T9 = a2 f1 c2: melina, sin fertilización y 3,0 t ha-1 de carbón vegetal | 19,6 | 19,4 | 39,0 | 42,9 | 2,1 | 4,4 | 6,5 | 7,1 |
| T10 = a2 f2 c2: melina, con fertilización y 3,0 t ha-1 de carbón vegetal | 95,8 | 80,9 | 176,8 | 194,4 | 6,4 | 15,4 | 21,8 | 24,0 |
| T11 = a2 f1 c3: melina, sin fertilización y 6,0 t ha-1 de carbón vegetal | 46,3 | 41,2 | 87,5 | 96,2 | 3,5 | 8,0 | 11,5 | 12,6 |
| T12 = a2 f2 c3: melina, con fertilización y 6,0 t ha-1 de carbón vegetal | 79,5 | 61,6 | 141,2 | 155,3 | 4,5 | 12,4 | 16,9 | 18,6 |
Carbono en el suelo
Hasta los 24 meses después de la plantación, el análisis de la varianza no registró diferencias estadísticas significativas para el contenido de carbono en las dos capas de suelo evaluadas.
A los 24 meses de evaluación, en la capa de 0 a 25 cm la media del contenido de carbono de los tratamientos T2, T4 y T6 (subparcelas de Pachaco fertilizadas) fue de 67 t ha-1 (Tabla 3). En contraste, el promedio de la cuantía de este elemento químico en los tratamientos de las subparcelas fertilizadas de Melina (T8, T10 y T12) ascendió a 74 t ha-1, con un incremento de 7 t ha-1 atribuido al aporte de biomasa por la poda de Melina.
Tabla 3 Valores promedio del contenido total de carbón orgánico en el suelo a los 24 meses después de la plantación
| Descripción | Carbono orgánico t ha-1 | ||
|---|---|---|---|
| 0-25 cm | 25-50 cm | Total Carbono | |
| T1 = a1 f1 c1: Pachaco sin fertilización y 0 t ha-1 de carbón vegetal | 64 | 41 | 105 |
| T2 = a1 f2 c1: Pachaco con fertilización y 0 t ha-1 de carbón vegetal | 67 | 44 | 111 |
| T3 = a1 f1c2: Pachaco, sin fertilización y 3,0 t ha-1 de carbón vegetal | 63 | 52 | 116 |
| T4 = a1 f2 c2: Pachaco, con fertilización y 3,0 t ha-1 de carbón vegetal | 72 | 41 | 113 |
| T5 = a1 f1 c3: Pachaco, sin fertilización y 6,0 t ha-1 de carbón vegetal | 74 | 55 | 129 |
| T6 = a1 f2 c3: Pachaco, con fertilización y 6,0 t ha-1 de carbón vegetal | 63 | 41 | 105 |
| T7 = a2 f1 c1: Melina, sin fertilización y 0 t ha-1 de carbón vegetal | 66 | 55 | 121 |
| T8 = a2 f2 c1: Melina, con fertilización y 0 t ha-1 de carbón vegetal | 72 | 55 | 127 |
| T9 = a2 f1 c2: Melina, sin fertilización y 3,0 t ha-1 de carbón vegetal | 80 | 58 | 138 |
| T10 = a2 f2 c2: Melina, con fertilización y 3,0 t ha-1 de carbón vegetal | 77 | 55 | 132 |
| T11 = a2 f1 c3: Melina, sin fertilización y 6,0 t ha-1 de carbón vegetal | 77 | 61 | 138 |
| T12 = a2 f2 c3: Melina, con fertilización y 6,0 t ha-1 de carbón vegetal | 72 | 52 | 124 |
De forma similar, en los mismos tratamientos para cada una de las especies, pero en la capa de 25 cm a 50 cm el contenido promedio fue de 42 t ha-1 para Pachaco y 55 t ha-1 en Melina.
En las dos capas de suelo evaluadas los contenidos promedio de carbono en los tratamientos sin fertilización fueron superiores para la Melina (Tratamientos T7, T9 y T11) con 74,3 t ha-1 en la profundidad de 0 cm a 25 cm y 58 t ha-1 de 25 cm a 50 cm. Los valores de los tratamientos en las subparcelas de Pachaco (Tratamientos T1, T3 y T5), se encontraron en 67 t ha-1 y 49,3 t ha-1 respectivamente para cada una de estas profundidades
La estimación del Carbono Total para cada especie, referido como la suma total de la concentración de carbono determinada en las dos profundidades de todos los tratamientos evaluados fue de 113 t ha-1 en las parcelas de Pachaco y 130 t ha-1 en las de Melina con un incremento de 17 t ha-1 que, aunque no fue estadísticamente significativo, refleja el efecto de una mayor producción y aporte de biomasa al suelo a consecuencia del conjunto de nutrientes aplicados y el encalado, situación que se espera que sea más notoria en los años siguientes del experimento.
Almacenamiento de carbón en la biomasa de la copa y en el suelo
No se detectaron diferencias estadísticas para el contenido de carbono en la biomasa de la copa y en las dos capas en estudio hasta los 24 meses después de la plantación, por efecto de la fertilización (Tabla 4). Tampoco estos valores se modificaron significativamente por efecto de la aplicación de 3 t ha-1 y 6 t ha-1 de carbón vegetal ni por el aporte de la biomasa por parte de las especies arbóreas (podas de Melina y efecto caducifolio del pachaco).
Tabla 4 Valores promedio de los contenidos de carbón en el suelo (00 a 50 cm) y en la biomasa de los doce tratamientos del experimento, a los 24 meses desde la plantación
| Descripción | Carbón orgánico (t ha-1) (00 - 50 cm) | ||
|---|---|---|---|
| Suelo | Biomasa | Total | |
| T1 = a1 f1 c1: Pachaco sin fertilización y 0 t ha-1 de carbón vegetal | 105 | 10,2 | 115,2 |
| T2 = a1 f2 c1: Pachaco con fertilización y 0 t ha-1 de carbón vegetal | 111 | 20,7 | 131,7 |
| T3 = a1 f1c2: Pachaco, sin fertilización y 3,0 t ha-1 de carbón vegetal | 116 | 12,6 | 128,6 |
| T4=a1 f2 c2: Pachaco, con fertilización y 3,0 t ha-1 de carbón vegetal | 113 | 16,6 | 129,6 |
| T5= a1 f1 c3: Pachaco, sin fertilización y 6,0 t ha-1 de carbón vegetal | 129 | 7,90 | 136,9 |
| T6=a1 f2 c3: Pachaco, con fertilización y 6,0 t ha-1 de carbón vegetal | 105 | 21,3 | 126,3 |
| T7= a2 f1 c1: Melina, sin fertilización y 0 t ha-1 de carbón vegetal | 121 | 17,6 | 138,6 |
| T8=a2 f2 c1: Melina, con fertilización y 0 t ha-1 de carbón vegetal | 127 | 26,4 | 153,4 |
| T9 = a2 f1 c2: Melina, sin fertilización y 3,0 t ha-1 de carbón vegetal | 138 | 10,7 | 148,7 |
| T10=a2 f2 c2: Melina, con fertilización y 3,0 t ha-1 de carbón vegetal | 132 | 35,4 | 167,4 |
| T1 = a2 f1 c3: Melina, sin fertilización y 6,0 t ha-1 de carbón vegetal | 138 | 18,6 | 156,6 |
| T12=a2 f2 c3: Melina, con fertilización y 6,0 t ha-1 de carbón vegetal | 124 | 31,9 | 155,9 |
De forma general, hasta los 24 meses después de la plantación de 0 cm a 50 cm de profundidad del suelo constituye el mayor reservorio de carbono orgánico. La media de su contenido para los tratamientos donde se empleó fertilización asciende a 145 t ha-1 en las subparcelas de Pachaco y de 128 t ha-1 en las de Melina. A diferencia de ello, el contenido de carbono orgánico de la biomasa reveló valores sustancialmente inferiores, en el caso del Pachaco su valor fue de 19,3 t ha-1 mientras que para Melina 31,2 t ha-1. Se destaca un aspecto importante, el contenido de carbono en el suelo de las subparcelas de Pachaco fue mayor que en la de Melina; sin embargo, la biomasa de esta última presento valores superiores a las del Pachaco. Tal diferencia revela la eficiencia de las plantas para la acumulación de carbono aspecto, relacionado con las características fenológicas y fisiológicas de cada especie (Concha et al., 2007).
Los resultados confirman que las dos capas de suelo evaluadas y la biomasa colectada son depósitos importantes de carbono, la media general entre los 12 tratamiento analizados fue de 122 t ha-1 para el carbono orgánico en el suelo y de 19 t ha-1 para la biomasa. Ello coincide con lo encontrado por Sánchez et al. (2016), quienes manifiestan que la asociación de especies forestales de rápido crecimiento, en sistemas agroforestales, permitió incrementar los contenidos de carbono en el suelo.
Finalmente, merece resaltar que las aplicaciones de 3 t ha-1 y 6 t ha-1 de carbón vegetal no evidenciaron diferencias estadísticas sobre las variables de crecimiento de las especies arbóreas, tanto en la producción de biomasa como en los contenidos de carbono almacenado. Según estudios de Cheng et al. (2008), Major et al. (2010) y Ascough et al. (2011) referencian que la respuesta de algunos forestales ante la aplicación del carbón vegetal es tardía, razón por la cual en el período de experimentación no se detectaron diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos evaluadas. Es posible que para ello se requiera más tiempo de evaluación.
Este resultado está acorde con los obtenidos por Kimetu et al. (2008) sobre un ultisol degradado de Kenia (suelo ácido, altamente meteorizado y pobre en nutrientes) en el que la producción de maíz se duplicó después de tres aplicaciones repetidas de 7 t ha-1 de carbón a lo largo de 2 años. Sin embargo, Major et al. (2010) no encontraron cambio en la producción de maíz en el primer año, pero sí un aumento significativo en el tercer año después de la aplicación de una dosis única de 20 t ha-1 de carbón en un oxisol en la sabana colombiana.
CONCLUSIONES
La aplicación conjunta de N + P + K + S + Mg + Zn + CaCO3 propició en la etapa juvenil de las dos especies arbóreas un mayor crecimiento en cuanto a la altura de planta, diámetro basal y diámetro de altura al pecho frente a los tratamientos sin fertilización.
Hasta los 24 meses después de la plantación no se observaron efectos de la aplicación de 3 y 6 t ha-1 de carbón vegetal sobre el crecimiento en las especies arbóreas.
La fertilización incrementó significativamente la biomasa en las dos especies arbóreas.
El contenido de carbono en la biomasa de las copas de 0 a 25 cm y 25 a 50 cm, hasta los 24 meses no fue modificado significativamente por la aplicación del carbón vegetal ni por el aporte de biomasa por las podas de Melina o efecto caducifolio del pachaco
