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Introducción
En el año 2015, con la adopción de la Agenda 2030 de Desarrollo Sostenible y el Acuerdo de París, por primera vez el mundo se puso de acuerdo para actuar de forma decisiva ante dos de los desafíos más importantes a los que se enfrenta hoy la humanidad: lograr el desarrollo sostenible y abordar el problema del cambio climático (ONU, 2015).
Los riesgos del cambio climático para la sociedad, especialmente para los países en desarrollo, suponen asimismo el principal obstáculo para alcanzar el desarrollo sostenible. No es posible superar con éxito un reto, sin abordar el otro. El desarrollo sostenible refleja la interdependencia de la dimensión económica, social y medioambiental, que obliga a impulsar políticas públicas con una visión integral de la sostenibilidad (Martín-Murillo et al, 2018).
Por lo antes referido, para asegurar la alimentación de la población humana, creciente cada día, se deben implementar medidas que mitiguen los efectos del cambio climático mediante la reducción de las emisiones de GEI (gases de efecto invernadero) y la recuperación de los suelos degradados. Ello sería posible con el manejo sostenible de los sistemas productivos, la protección de los ecosistemas, la restauración ecológica, la educación ambiental, el rescate de los saberes tradicionales y el trabajo articulado entre organizaciones, instituciones y comunidades. Todas estas acciones promueven la conservación de la biodiversidad y el buen vivir de las personas (Moreira y Castro, 2016).
El dominio adecuado de la biodiversidad es fundamental en el diseño y manejo de las fincas agropecuarias, ya que constituye la base de la vida en el planeta y de la sustentabilidad de los agroecosistemas (Sarandón y Flores, 2014). Ella es la fuente de genes, además de que proporciona variedad de servicios ecológicos, y permite reducir el uso de insumos externos.
Según Vázquez-Moreno (2013), en los sistemas agrícolas, la biodiversidad debe realizar servicios que van más allá de la producción de alimentos, fibras, combustibles e ingresos. Entre estos servicios se puede citar el control del microclima local, la regulación de los procesos hidrológicos locales y de los organismos indeseables, la detoxificación de productos químicos nocivos y el reciclaje de nutrientes (Altieri y Nicholls, 2007).
Una de las alternativas del reciclaje de nutrientes orgánicos y carbono, que podría contribuir a la fertilidad de los suelos, es el uso del biocarbono. Este es un material que se obtiene de la pirolisis de la biomasa leñosa, es altamente poroso, con alta capacidad de absorción e intercambio de nutrientes, así como de almacenamiento de agua y potencial redox (Joseph et al, 2015; Husson, 2016). Su estructura carbono celulósica se puede impregnar con nutrientes líquidos (estiércol vacuno, microrganismos nativos, fermentado de bagazo de Saccharum officinarum L., entre otros), reactivándose así el biomaterial para potenciar la liberación del fertilizante orgánico (Pedroso y Pentón, 2019).
La utilización del biocarbono pudiera ser una alternativa en el manejo de las fincas agropecuarias, ya que aumenta la funcionalidad de la biodiversidad en los sistemas productivos, a la vez contribuye a la fertilización orgánica, y permite el reciclaje de nutriente. Por ello, este trabajo tiene como objetivo caracterizar la biodiversidad y el manejo de los residuos de la actividad agropecuaria en la finca La Palma, del municipio Perico, provincia Matanzas, Cuba.
Materiales y Métodos
Localidad y ubicación geográfica. El estudio se realizó en la finca La Palma, perteneciente a la Cooperativa de Créditos y Servicios Ramón Rodríguez Milián. Se encuentra ubicada en el municipio de Perico, provincia de Matanzas, a los 22º 45’ 45.34’’ de latitud norte y 81º 03’ 42.63’’ de longitud oeste, a 38 msnm, según el dispositivo de geolocalización GPSmap-62SC.
Características edafoclimáticas. La temperatura media anual en el 2019 fue de 25 °C, con una humedad relativa de 79 % y precipitación de 1 124 mm (Estación Meteorológica Indio Hatuey, 2019). La finca cuenta con 13,42 ha. El suelo es Ferralítico Rojo compactado (Hernández-Jiménez et al. 2015), con topografía llana y pendiente de 0,5 a 1,0 %. La profundidad a la piedra caliza es de 1,50 m. El pH es ligeramente ácido. En la tabla 1 se describen las características agroquímicas del suelo (Proyecto BASAL, 2015).
El análisis se desarrolló a partir del Diagnóstico Rural Participativo (Schonhuth y Kievelitz, 1994). Para obtener la información necesaria se combinaron diversas herramientas, como los recorridos exploratorios y entrevistas informales, encuestas formales y diálogos semi-estructurados, con observaciones, mediciones o ambas (Lores, 2009).
La determinación de la diversidad de especies en el sistema se realizó mediante el conteo de individuos, por familia, propósito o función.
Se estudiaron los residuales generados a partir de la actividad ganadera (orina y excreta vacuna) y los residuos de la poda de la leguminosa Leucaena leucocephala (Lam.) de Witt, según Sánchez (2002).
Resultados y Discusión
La finca tiene como actividad fundamental la ganadería y su fuente principal de ingresos es la producción de leche, que se ha diversificado con el propósito de lograr la visión1 que diseñó la familia en 2014, cuando comenzó su trabajo en el Programa de Innovación Agrícola Local (PIAL), después de construir el plan de finca de forma, según la metodología propuesta por el CATIE2 (Palma y Cruz, 2010).
La diversidad informada se destaca a partir de la múltiple funcionalidad de la finca. Fundamentalmente, se constataron cinco usos (figura 1). El mayor porcentaje correspondió al área de los pastos naturales (39 %), y le siguieron los sistemas silvopastoriles (32 %). A su vez, la finca cuenta con tres subsistemas, que corresponden a cultivos temporales (hortalizas), cultivos permanentes (frutales, alimentos para el ganado) y animales.
El sistema silvopastoril (SSP) ocupa 4,3 ha. Dos de ellas se dedican a la alimentación de los terneros, en las que predominan Cenchrus purpureus (Schumach.) Morrone variedad OM 22 y como leguminosa arbórea L. leucocephala. El resto del área silvopastoril está destinada a la alimentación de las vacas, donde prevalece como pasto base Megathyrsus maximus (Jacqs.) B.K. Simon & S.W.L. Jacobs.
Las categorías vacas en ordeño y ternero demandan mayores requerimientos nutricionales, en función de la producción de leche y del crecimiento, respectivamente. Esto determina que se priorice una oferta de alimento de mejor calidad, valor nutritivo y digestibilidad.
Específicamente, en los terneros, la oferta adecuada de alimento es muy importante para lograr criar satisfactoriamente los animales que servirán de reemplazo (Soca, 2016). En este sentido, la combinación del estrato arbóreo y herbáceo, la disponibilidad de materia seca, la calidad nutricional de la dieta y las condiciones de confort determinan un mejor comportamiento productivo y la disminución apreciable de enfermedades.
En cuanto a la producción de leche, en los SSP tiende a ser superior, aunque varía en función de la disponibilidad, la calidad de la dieta base y el potencial lechero de los animales. En general, los trabajos de investigación desarrollados en SSP en diferentes regiones tropicales evidencian incrementos en la producción de leche, entre 10 y 30 % (Aguilar-Pérez, 2019).
Según Montagnini (2015), los SSP pueden contribuir, además, a la mitigación del cambio climático, debido a la captura de carbono, por arriba como por debajo del suelo, con la ventaja adicional de aumentar la productividad a corto y largo plazo, favorecer la biodiversidad y proveer al agricultor de beneficios sociales y económicos. Son un ejemplo de resistencia para la adaptación a la variabilidad climática con la diversificación que les es propia, lo que disminuye los riesgos y ofrece flexibilidad para el cambio hacia especies o variedades que se adaptan a las nuevas condiciones (Jiménez-Ruiz, 2019).
En el área de pastos naturales de la finca sobresalen Dichanthium caricosum (L.) A. Camus, Dichanthium annulatum (Forssk.) Stapf y Paspalum notatum Alain ex Flügé, además de otras especies arvenses que se agrupan entre las familias Amarantaceae, Asteraceae, Boraginaceae, Esterculiaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae, Malvaceae, Papaveraceae, Poaceae, Verbenaceae.
Esta composición florística (figura 2) del área pastoril es una limitación de la entidad, si se considera que los pastos naturales presentan niveles bajos de producción de biomasa forrajera. Además, poseen generalmente baja calidad nutritiva y poca capacidad de carga, lo que resulta en la disminución de la productividad animal (Pezo, 2018).
En las áreas de pastoreo es necesario aumentar la siembra de pastos mejorados y árboles, ya que mejoran la calidad del alimento, su disponibilidad y producción (Milera et al., 2014). Además, propician diferentes hábitats para las especies insectiles, al crear un microclima que favorece su desarrollo. También permiten el establecimiento de interacciones complejas, que implican mayor equilibrio entre fitófagos y biorreguladores.
En el subsistema de cultivos permanentes se encuentran árboles disímiles con diferentes propósitos: frutales, maderables, forrajeros, entre otros, que ayudan a la conservación de los suelos y a la biodiversidad. En la tabla 2 se muestra la diversidad y cantidad de árboles presentes en la finca, por especie, familia y propósito.
Leucaena es el género que más se destaca, con 2 386 individuos. Como se ha referido, esta especie, además de servir en la alimentación del ganado, tiene otros usos, como es la producción de leña. Se plantea que, por concepto de poda, un sistema silvopastoril de más de tres años de establecimiento genera 2,0 kg/MS/planta de material leñoso (Sánchez, 2002). Por tanto, al tener la finca 4,3 ha dedicadas al SSP, con una densidad de 555 plantas/ha (3 x 6 m), produce 5 t de MS/año, que podrían convertirse en 1,5 t de biocarbono, si se considera que este representa 30 % de la MS generada (Pentón et al., 2018).
El biocarbono puede ser una alternativa de fertilización (Trazzi et al, 2018) para emplear en la mejora de los suelos, sobre todo en las 2,34 ha dedicadas a los cultivos temporales, ya que representan una fuente de ingreso para el sustento de la familia.
Entre las especies de mayor importancia económica para la finca cosechada en este subsistema se encuentran la calabaza (Cucurbita moschata (Duchesne ex Lam.) Duschesne ex Poir.), el ají (Capsicum annuum L), la fruta bomba (Carica papaya L), la lechuga (Lactuca sativa L), la acelga (Brassica rapa subsp. chinensis), el rábano (Raphanus sativus L), la remolacha (Beta vulgaris subsp.vulgaris), el perejil (Petroselinum sativum P), el ajo porro (Allium ampeloprasum var porrum) y la habichuela (Vigna unguiculata subesp. sesquipedalis).
El biocarbono, a su vez, se podría enriquecer con los desechos orgánicos a partir de compostaje del estiércol vacuno. Según Milera et al. (2014), una vaca puede producir entre 6 y 7 % del peso vivo en forma de heces frescas, por lo que, en el caso de esta finca, que cuenta con 59 vacas, puede producir en el año 10 676, 25 kg de heces. Si el animal en el pastoreo solo está 16 h, una tercera parte del tiempo se halla generando 3,6 t/vaca/año, lo que representa 212,4 t/año para la finca. También se podría utilizar la orina (4 927,5 kg de orina/animal/año) a partir de la construcción de canales recaudadores.
Según Schmidt et al. (2017), existen altas concentraciones de nitrógeno orgánico, potasio y otros compuestos presentes en el estiércol semilíquido y en el vacuno, compostado y mezclado con el Biochar. Al respecto, Chidumayo (1994) planteó que el biocarbono es mejor en su función de nutrimento para las plantas, cuando se utiliza como componente del sustrato. Esto puede estar dado por la capacidad del biocarbono de absorber y retener agua y solutos presentes en el estiércol semilíquido, si se compara con otras soluciones nutritivas o lactofermentados (Brunet et al., 2019).
Schmidt et al. (2017), al estudiar la posibilidad de enriquecer el biocarbono con estiércol semilíquido de ganado vacuno u ovino-caprino, demostraron que dicha combinación puede ser más efectiva que el fertilizante mineral NPK, pues 1 m3 puede contener 10 kg de nitrógeno y 10 kg de potasio. Una vaca puede garantizar el enriquecimiento de 5 m3 por año de biocarbono, y dicha cantidad de fertilizante orgánico equivale a 120 kg de cada uno de estos elementos.
Ghezzehei et al. (2014) demostraron que el biocarbono, al ser embebido durante 24 h en estiércol líquido, puede absorber de 20-43 % del amonio, y del 19-65 % del fosfato. Solo en el estado de California (EUA), cada año se pueden capturar de los desechos vacunos, de 11 440 a 57 200 t de amonio, y de 920-4 600 t de fosfato. Al mismo tiempo, se pueden eliminar hasta 8-40 millones de toneladas de biomasa en exceso.
Todo este reciclaje disminuye las salidas del sistema, lo que concuerda con lo informado por Bover et al. (2018), quienes plantean que, en los sistemas integrados o mixtos, las salidas de una actividad agropecuaria se pueden usar como insumos para otra. Esto contribuye a reducir los efectos adversos para el medio ambiente, y a disminuir la dependencia de recursos externos mediante el reciclaje. De este modo, los residuos de poda de las plantas arbóreas se utilizarían en la elaboración de biocarbono, lo que permite aumentar la integración y funcionalidad del sistema (figura 3). A su vez, esta alternativa de reciclaje de los residuos contribuiría a la integración de los subsistemas en la finca objeto de estudio.
