ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN

Diversidad y cuantía de la flora en un pastizal disturbado y pastoreado de forma racional

Diversity and quantity of the flora in a disturbed and rationally grazed pastureland

R. Machado y Milagros Milera 1Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey". Central España Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba.

E-mail: [e-mail]

---

RESUMEN

Con el fin de estudiar los cambios en la diversidad y cuantía de la flora en un pastizal manejado de forma racional y disturbado por la quema, se determinó la composición botánica durante cuatro años y medio, utilizando un marco cuadrado en 20 puntos de cada cuartón. Al concluir el período experimental existió una fuerte hegemonía de las gramíneas y las leguminosas perennes con relación a las especies de otras familias con igual ciclo, tanto en número (22 vs 1) como en área cubierta (92,7 vs 0,004%). Un patrón similar se detectó en las especies anuales, independientemente de la familia. El área cubierta por las gramíneas se incrementó después de la quema y en las leguminosas tendió a disminuir, así como su número (7 vs 4). Panicum maximum cv. Likoni fue la especie predominante, al aumentar de 27,3 a 68,0%; Brachiaria decumbens se incrementó ligeramente (1,0 a 4,6%); mientras que Andropogon gayanus disminuyó (21,4 a 6,0%). Especies adventicias como Dichanthium annulatum, Dichanthium aristatum e Indigofera mucronata incrementaron o mantuvieron poblaciones fluctuantes; otras como Dichanthium caricosum y Centrosema molle disminuyeron; mientras que Acacia farnesiana y Alysicarpus vaginalis tendieron a desaparecer. Se concluye que en estas condiciones se creó una cubierta muy diferente a la que se produjo con un manejo racional intensivo aplicado con anterioridad y se corroboró la importancia del índice de composición de especies para explicar las variaciones que se producen en pastoreo.

Palabras clave: Biodiversidad, composición botánica

---

ABSTRACT

With the objective of studying the changes in the diversity and quantity of the flora in a pastureland rationally managed and disturbed by burning, the botanical composition was determined during four years and a half, using a square frame in 20 spots of each paddock. By the end of the experimental period there was a strong hegemony of grasses and perennial legumes with regards to the species from other families with equal cycle, in number (22 vs 1) as well as in covered area (92,7 vs 0,004%). A similar pattern was detected in annual species, independently from the family. The area covered by the grasses increased after burning and in legumes it tended to decrease, as well as their number (7 vs 4). Panicum maximum cv. Likoni was the prevailing species, increasing form 27,3 to 68,0%; Brachiaria decumbens increased slightly (1,0 to 4,6%); while Andropogon gayanus decreased (21,4 to 6,0%). Adventitious species such as Dichanthium annulatum, Dichanthium aristatum and Indigofera mucronata increased or maintained fluctuating populations; others like Dichanthium caricosum and Centrosema molle decreased; while Acacia farnesiana and Alysicarpus vaginalis tended to disappear. It is concluded that under these conditions a cover was created very different from the one produced with a previously applied intensive rational management and the importance of the species composition index to explain the variations produced in grazing was corroborated.

Key words: Biodiversity, botanical composition

---

INTRODUCCIÓN

Los agroecosistemas de pastizales poseen una importancia relevante para la producción de rubros como la leche y la carne, entre otros, y se estima que ocupan más de la cuarta parte de la superficie de la tierra (Newman, 2000). Por ello en las últimas décadas se le ha brindado atención a los cambios que ocurren en la composición de su cubierta y el papel que desempeña la dinámica de sus poblaciones, tanto desde el punto de vista académico como productivo (Jones et al., 1991; Machado y Olivera, 2003).

Trabajos llevados a cabo en este sentido incluyen los de Kenneth (1970), quien determinó las causas del deterioro en las praderas del este de los Estados Unidos durante 50 años; el desarrollado por Thorvaldsson (1996), quien investigó la composición botánica en 1 294 pastizales pertenecientes a 191 haciendas a todo lo largo y ancho de Islandia; y el de Cocks y Osman (1996), quienes examinaron las poblaciones de plantas y la biomasa en años consecutivos y las relacionaron con las condiciones de suelo en las fincas ubicadas en áreas marginales del norte de Siria.

En el caso particular de Cuba, con excepción del trabajo investigativo desarrollado por Jardines (2005), la composición de las especies y su evolución se ha estimado en experimentos a corto plazo, lo que se considera riesgoso y solo útil en ensayos diseñados para comprobar la productividad animal para un tipo de vegetación existente (Jones et al., 1995), pero sobre todo han adolecido de información acerca de las especies adventicias y su proporción individual dentro del pastizal.

Por otra parte, tampoco se han estudiado los cambios de la cubierta vegetal cuando se utilizan diferentes sistemas de manejo en el mismo pastizal, lo que posee especial interés desde el punto de vista práctico.

Tomando como base estas premisas, el objetivo de este trabajo fue determinar el efecto del pastoreo en los cambios producidos en la diversidad y cuantía de la flora, en áreas de un pastizal mixto que fue manejado de forma racional y disturbado por un incendio.

MATERIALES Y MÉTODOS

Procedimiento experimental. El estudio se llevó a cabo en áreas establecidas en 1986 con Andropogon gayanus CIAT-621 (33,3% del área total), Panicum maximum cv. Likoni (16,6%), Cenchrus ciliaris Formidable (16,6%), y una asociación de A. gayanus CIAT-621, Neonotonia wightii y Teramnus labialis
(33,3%). Estos pastizales fueron explotados sin riego ni fertilización durante tres años (hasta 1989). En 1992 comenzaron a manejarse mediante la técnica de pastoreo racional intensivo, con una carga instantánea media de 210 UGM/ha, hasta la seca de 1994. En junio-agosto de 1996, después de dos años de descanso, el área se franjeó a 4 m de distancia para sembrar las especies Albizia lebbeck y Leucaena leucocephala cv. Cunningham, con una densidad de 900 plantas/ha.

Posteriormente al establecimiento de las arbóreas ocurrió un fuego en abril de 1997. El área permaneció en reposo y se hicieron observaciones de su recuperación. Entre agosto de 1998 y abril de 1999 se realizaron pastoreos intermitentes; estos consistían en pastorear en el horario de la mañana y después que se recuperaran las plantas de la defoliación, se introducían de nuevo los animales. Durante ese período se utilizó una carga instantánea moderada (70-100 animales/ha). Entre mayo de 1999 y marzo del 2000 se pastoreó de forma racional, con igual carga, y el reposo dependió de la recuperación ante la defoliación. Estos pastoreos promediaron 28 días en el período lluvioso y 66 en el poco lluvioso. A partir de esa fecha se continuó con un manejo intensivo racional, con una carga instantánea de 150 animales/ha, hasta octubre del año 2000.

Muestreo. El primer muestreo de la etapa que se analiza en este trabajo fue en mayo de 1996, antes de sembrar las especies arbóreas y arbustivas; el segundo, en la seca de 1998; el tercero, en agosto de 1999; el cuarto, en la época de seca del año 2000; mientras que el quinto y último se realizó en la lluvia de ese año. Previamente a estos muestreos se realizaron otros dos: el primero al concluir la etapa de explotación con la técnica de pastoreo racional intensivo (seca de 1994) y otro adicional seis meses después, los cuales sirvieron como puntos de referencia para el análisis de la evolución de la flora.

La composición porcentual de especies en el área de cada cuartón se determinó a través de una variante del muestreo sistemático, la cual fue propuesta por McIntyre (1978). Para ello se utilizó un marco cuadrado (1 m2) que se lanzó al azar en un primer punto; las observaciones se hicieron en este y en otros 19 puntos dentro de cada cuartón (0,5 ha). De esta forma el tamaño de la muestra fue de 0,4% en cada uno de los muestreos.

Con el fin de evitar errores por la heterogeneidad, debido a la alta diversidad de especies, se muestreó en todos los cuartones (12 en total), para un total de 240 tiradas en cada muestreo.

El área porcentual cubierta por todas y cada una de las especies existentes en cada metro cuadrado se estimó in situ. Estas últimas fueron identificadas en el momento de muestreo o herborizadas para su identificación posterior.

Tomando en consideración lo planteado por Brown (1963), se entendió como área cubierta el total de esta que permanecía debajo del follaje y no aquella que solo cubre la "corona" o base de la planta, en el caso de los tipos macollosos; mientras que para las especies de hábito rastrero consistió en el área cubierta por el follaje.

El porcentaje medio de área cubierta por los pastos establecidos y las especies adventicias, se obtuvo a través de la media de todas las observaciones realizadas en cada muestreo, considerando esta última como media muestral.

Análisis de la composición florística. La interpretación de los resultados de la composición florística se enfocó a través de un sistema descriptivo evolutivo estacional, para todas y cada una de las especies existentes. No obstante, se establecieron diferentes categorías según las tendencias que estas mantuvieron durante el período experimental, es decir, las que se incrementaron en términos de área cubierta, las que disminuyeron o desaparecieron, las que se mantuvieron con poblaciones fluctuantes y aquellas que fueron detectadas circunstancialmente.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En las tablas 1 y 2 se indica el número y área cubierta por las especies perennes y anuales, respectivamente, en los cuatro muestreos y en los tres que se hicieron previamente a la siembra de las arbóreas.

Como se aprecia, existió un fuerte predominio de las especies perennes (excepto las de otras familias) sobre las especies anuales, tanto en número como en área cubierta. Ello indica que estas últimas fueron dominadas y no influyeron en las interacciones que pudieron crearse con los restantes componentes de la cubierta vegetal y los animales, y entre ellos.

Un análisis casuístico de las especies perennes (tabla 1) permite precisar la existencia de una fuerte hegemonía numérica y poblacional de las gramíneas y las leguminosas, lo que se puede atribuir a que estas especies, independientemente de su hábito de crecimiento, biorritmo y sistema de manejo, se adaptan mejor y sus poblaciones se desarrollan más vigorosas bajo las condiciones de explotación con bovinos, si se les compara con las especies de otras familias con igual ciclo, las que se mantuvieron en baja proporción y tendieron a desaparecer. Este patrón de comportamiento fue similar al observado en la etapa precedente, cuando se utilizó un manejo racional con altas cargas instantáneas (Machado, 2002), lo que indica que la utilización de cargas más bajas no favoreció su número y área colonizada. Tales argumentos evidencian las pocas posibilidades que tuvieron esas especies de desempeñar un papel importante durante este experimento y el precedente, como componentes de la biodiversidad, la dinámica poblacional y la productividad del pastizal.

Las razones que justifican tal comportamiento en las gramíneas y en las leguminosas perennes están relacionadas con varios atributos morfológicos y fisiológicos conocidos, tales como: la presencia de un mayor número de puntos de crecimiento; reservas suficientes para desarrollar sus capacidades potenciales de rebrote después de la defoliación; la presencia de abundantes vástagos más o menos vigorosos, con alta potencialidad de reposición y velocidad de crecimiento; la presencia de estolones, rizomas o ambos; la alta producción de semilla que asegura su propagación (en la mayoría de estas especies); la alta capacidad para la utilización de los recursos a partir de sus peculiares sistemas radicales y aéreos; así como una eficiente vía fotosintética en el caso particular de las gramíneas.

Es válido denotar que el número de especies de gramíneas fue relativamente alto al transcurrir un año y nueve meses a partir de la siembra de las arbóreas y arbustivas (11 especies), pero disminuyó ligeramente después del evento de disturbación provocado por el incendio; no así el área cubierta, la que se incrementó quizás por el efecto que este evento pudo ejercer en la germinación y emergencia de la semilla que se mantiene en los bancos. Una de las especies más favorecidas en este sentido fue P. maximum cv. Likoni. Con posterioridad el número de especies de gramíneas se incrementó hacia finales de la lluvia del 2000 y también el área poblada, la que alcanzó un 85,3% del pastizal.

En el caso de las leguminosas, el número de especies fue mucho menor y se redujo respecto al estatus inicial. Es de destacar el descenso del área ocupada por estas especies, que fue más acentuado después de la disturbación. A partir de ese período el área de leguminosas disminuyó marcadamente y no se detectaron signos de recuperación. Por esta razón se presume que las especies presentes fueron más sensibles ante este tipo de evento; además de que sus poblaciones estuvieron sometidas al efecto de un alto grado de interferencia por parte de los restantes individuos de la comunidad, en especial de las gramíneas. Es conocido que el efecto de interferencia no solo se produce por la competencia por recursos como el agua y la luz, sino también por las modificaciones microclimáticas que ocurren en el micrositio ambiental en que estas plantas conviven; así como por otros efectos indirectos provocados por la tasa de desarrollo del follaje de los individuos aledaños (Burton, 1993).

Además, el manejo intermitente pudo motivar que las gramíneas crecieran y se desarrollaran más profusamente y con mayor vigor, limitando con ello la presencia de áreas que pudieran ser ocupadas por las leguminosas y por las especies de otras familias, aspecto que fue discutido por Jardines (2005) al estudiar la frecuencia de aparición de las leguminosas en las áreas de los agroecosistemas pastoreados o no, aunque el patrón de comportamiento para las diferentes especies fue distinto, con mayor presencia de aquellas que se caracterizan por poseer un porte bajo.

P. maximum cv. Likoni alcanzó el mayor grado de colonización (tabla 3). Este indicador se incrementó en forma ascendente a partir de la seca de 1994, al concluir el experimento precedente, hasta el último muestreo en el año 2000, momento en que alcanzó un 68% de área cubierta. Con ello se convirtió en la especie predominante dentro del pastizal. Este comportamiento es atribuible a su alto poder de colonización y alta persistencia en el pastizal (Sánchez, 2007), que se manifestó de forma aceptable en un ambiente desfavorable, a pesar de sus altos requerimientos en términos de insumos. Por ello en su población se hallaron algunos síntomas de clorosis y falta de vigor en los rebrotes al inicio de esta etapa experimental, patrón que cambió de forma marcada después de la quema y el desarrollo de las arbóreas y arbustivas. Con ello se corroboran los resultados de Pentón (2000), quien detectó que esta especie, y en especial este cultivar, alcanzó el mayor vigor y área cubierta cuando se sembró bajo condiciones de sombra, incluso más severas que las existentes en el área estudiada.

Es válido señalar que Brachiaria decumbens mantuvo índices relativamente bajos de área cubierta, los que fluctuaron en un estrecho rango, a pesar de ser una especie muy invasora. Este comportamiento es atribuible quizás a una baja producción de semilla en estas condiciones, que no le permitió dispersarse y poblar otras áreas, sobre todo si se toma en consideración que se caracteriza por ser un pasto medianamente resistente al sombreado (Pentón, 2000) y que se recupera después del pastoreo y compite favorablemente con las especies adventicias (Peters et al., 2002).

Las variaciones poblacionales de las especies que disminuyeron o desaparecieron se aprecian en la tabla 4. De las que se establecieron originalmente en estas áreas es importante comentar acerca de A. gayanus CIAT-621, que comenzó este período con una población baja antes de plantar las arbóreas y arbustivas, y después del incendio se recuperó; sin embargo, con posterioridad disminuyó y solo alcanzó un 6% de área cubierta al concluir la lluvia del 2000. Este comportamiento pudo deberse a la fuerte interferencia que ocasionaron las restantes especies, particularmente aquellas que se desarrollaron de una forma más agresiva, como el cv. Likoni, las cuales poblaron un 85,3% del área total. Con este efecto es posible que se debilitaran sus macollas, caracterizadas por una alta vigorosidad en sus estratos aéreos, pero con un sistema radical muy superficial (más de 80% de sus raíces en los primeros 5-10 cm de suelo), lo cual motivó su muerte parcial o total, efecto que pudo agravarse por el pisoteo y consumo animal. Ello contrasta con el observado por Machado (2002), quien comprobó que con un manejo racional con altas cargas instantáneas, la población de este pasto no disminuyó, sino que se incrementó a partir de un estatus inicial que se puede catalogar de pobre (28%).

Las restantes especies disminuyeron antes o después de la quema fortuita y algunas desaparecieron, lo que estuvo en correspondencia con sus habilidades específicas y las interacciones en este agroecosistema.

Otras especies se detectaron circunstancialmente en el pastizal y no fueron contabilizadas como parte de estos resultados. Tal fue el caso de Paspalum notatum, Sorghum almum, Cynodon dactylon, Sida rhombifolia, Hyparrhenia rufa, Indigofera sumatrana, Walteria americana, L. leucocephala y A. lebbeck (estas dos últimas producto de la diseminación a partir de los individuos plantados), cuyos índices poblacionales fueron inferiores a 0,6%.

Tratar de identificar todos los mecanismos que propiciaron estos cambios en la diversidad florística bajo las condiciones mencionadas, sería poco práctico. Se considera importante precisar que pudieron intervenir todos aquellos que fueron discutidos por Machado y Olivera (2003), y en particular los que se relacionan con la interferencia entre las especies y las interacciones de estas con los animales y su manejo, incluyendo las acciones directas e indirectas de estos últimos sobre los componentes de la cubierta vegetal, aspecto al que se refirieron Molina y Francisco (2001); también deben tenerse en cuenta los cambios en el clima, en el suelo y en la disponibilidad de recursos.

Los cambios que se produjeron durante esta etapa fueron interesantes, al crearse una cubierta muy diferente a la formada cuando el manejo se realizó de forma racional y continua, sin interferencias. En el presente trabajo se manifestó una tendencia negativa en cuanto al número y el área en las leguminosas, así como un predominio de las gramíneas (con énfasis particular en una de sus especies), con lo que disminuyó la diversidad y sobre todo la calidad del pastizal, al compararlo con el efecto producido por un manejo racional intensivo, con altas cargas instantáneas.

No obstante, los resultados corroboran la importancia del índice de composición de especies como una herramienta útil para explicar los sensibles cambios en la variabilidad florística que se produce en las áreas de pastoreo (Fribourg y McLaren, 1985), tanto en el sector investigativo como en el productivo, lo que lo convierte de hecho en un elemento de ponderación y comparación, así como en un posible indicador a tomar en consideración para establecer o cambiar las estrategias en el manejo de los pastizales.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Brown, Dorothy. Method of surveying and measuring vegetation. Commonwealth Agricultural Bureau of Pasture and Field Crops. Hurley, Berkshire, England. Bull. 42. 1963. 233 p.

2. Burton, P.J. Some limitation inherent to static indices of plant competition. Can. J. For. Res. 23:2142. 1993

3. Cocks, P.S. & Osman, A.E. Productivity and botanical composition o communally-owned Mediterranean grassland in the marginal farming areas of north Syria. Jornal of Arid Environments. 33:889. 1996

4. Fribourg, H.A. & McLaren, J.B. The especies composition index: A tool for explaining variability in steer grazing experiments. Proc. of XV Int. Grassld. Congr. Kyoto, Japan. 1985. p. 666

5. Jardines, Sonia. Caracterización ambiental de los pastizales naturales de Cuba. Memoria presentada per a optar al Grau de Doctor per la Universitat de Girona. Universitat de Girona, España. 2005. 204 p.

6. Jones, R.M. et al. Levels of germinable seed in topsoil and cattle faeces in legume-grass and nitrogen-fertilized pasture in south-east Queensland. Aust. J. Agric. Res. 42:953. 1991

7. Jones, R.M. et al. Some advantages of long-term grazing trials, with particular reference to changes in botanical composition. Aust. J. of Exp. Agric. 35:1029. 1995

8. Kenneth, C. Range deteroration in the Middle East. Proc. of the XI Int. Grassld. Congr., Australia. 1970. p. 26

9. Machado, R. Variaciones morfoestructurales y poblacionales de Andropogon gayanus Kunth y su relación con la vegetación adventicia bajo pastoreo intensivo. Tesis en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Agrícolas. Universidad de Matanzas "Camilo Cienfuegos"-EEPF "Indio Hatuey". Matanzas, Cuba. 2002. 132 p.

10. Machado, R. & Olivera, Yuseika. Bases conceptuales e implicaciones de las variaciones de la vegetación en los pastizales. Pastos y Forrajes. 26:279. 2003

11. McIntyre, G.A. Statistical aspects of vegetation sampling. In: Measurement of grassland vegetation and animal productions (Ed. L.´tMannetje). Commowealth Bureau of Pasture and Field Crops. Hurley, Berkshire, England. 1978. p. 8

12. Molina, P. & Francisco, J. La razón económica; economía y biodiversidad. Revista de la Consejería de Política Territorial y Medio Ambiente. 22:12. 2001

13. Newman, E.I. Applied ecology and environmental management. Blackwell Science, London, UK. 2000. p. 150

14. Pentón, Gertrudis. Efecto de la sombra de los árboles sobre el pastizal en un sistema seminatural. Tesis presentada en opción al título de Master en Pastos y Forrajes. Universidad de Matanzas "Camilo Cienfuegos"-EEPF "Indio Hatuey". Matanzas, Cuba. 2000. 42 p.

15. Peters, M. et al. Especies forrajeras multipropósito: opciones para productores de Centroamérica. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). Cali, Colombia. 2002. 114 p.

16. Sánchez, Tania. Evaluación productiva de una asociación de gramíneas mejoradas y Leucaena leucocephala cv. Cunningham con vacas Mambí de Cuba. Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Veterinarias. Universidad de Camaguey- EEPF "Indio Hatuey". Matanzas, Cuba. 2007. 105 p.

17. Thorvaldsson, G. Botanical composition of Icelandic grass fields. Acta Agric. Scand. Sec. B. Soil and Plant Sci. 46:121. 1996

Recibido el 28 de abril del 2009

Aceptado el 10 de junio del 2009