Tipología, potencial productivo y funciones ... - INRA Montpellier

SILVOAGRICULTURA
Otra forma de hacer selvicultura
Otra forma de hacer agricultura
Proyecto SAFE
Evolución reciente del paisaje agrario
La Alternativa Agroforestal
yecto SAFE
Funcionamiento y Manejo de los SAFs
Beneficios ambientales de la Silvoagricultura
Beneficios Económicos de los SAFs
Potencial de su aplicación en Europa
Régimen de ayudas y aspectos legales

http://www.montpellier.inra.fr/safe/

l proyecto SAFE plantea …

Objetivos Proyecto SAFE
• Mejorar nuestros conocimientos sobre el
funcionamiento de los sistemas silvoagrícolas:
combinación árbol-cultivo.
• Extrapolar resultados del nivel de parcela al nivel de
explotación y a escala europea.
• Proponer bases para una directiva europea sobre los
árboles en el medio agrícola.
Devolver los árboles a nuestros campos

PRIMER CONGRESO DE SIVLOAGRICULTURA

0.79
0.42
CULTIVO
ARBOL

Evolución reciente
del paisaje agrario

DEHESAS
Aclarado del Monte para Cultivo y/o Pastoreo

Cultivos en dehesas
6,0
Open woodland
Intercropped open woodland
800
Open woodlans (Millions ha)
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
700
600
500
400
300
200
100
Intercropped woodland
0,0
1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998
0
years

La lenta desaparicion de los arboles en el medio agrícola
Mecanización agrícola
Concentración parcelaria
Proyectos de regadíos
Abandono de pequeñas explotaciones
Sólo 4,9 % de los cultivos herbáceos
presentan algún tipo de arbolado
(frutal o forestal)

Retos a superar en la Agricultura
obreproducción: Retirada de tierras de cultivo (EC 2080/92)
roductos fuertemente subsidiados
onocultivos:
• Exigentes en agroquímicos (biocidas y fertilizantes)
• Inseguridad económica

Retos ambientales a superar
Necesidad de
ijación de CO2
Pérdida de
biodiversidad
utrofización
del agua
Procesos
erosivos

LA ALTERNATIVA FORESTAL
ecesidad de madera de calidad
obreexplotación países tropicales debe disminuir
nticiparse decadas a las necisidades de mercado de madera
ifícil transformar explotaciones agrícolas-ganaderas en forestales.
l Plan de reforestación de tierras agrarias no es suficiente para la
plantación de una cultura / economía forestal en el medio rural.
JUNTOS
SEPARADOS

LA ALTERNATIVA
AGROFORESTAL

istemas
ultifuncionales
e cultivos
iclo corto)
on presencia de
n estrato arbolado
iclo largo).
Anchura de la Parcela

CULTIVOS INTERCALARES
Nogales para fruto y madera con cultivo de maíz (Isère, Francia)

Nogales con
girasoles
(Drôme, Francia)

Nogal con Tabaco (Sur de Francia)

Nogal con Cereal (Sur de Francia)

Cultivos de cereales entre líneas de nogales (Sur de Francia)

Cultivos de cereales
entre líneas de nogales
(Sur de Francia)
5 años
3 años

Nogales de 24 años con cultivos de trigo en bandas
Explotacion de Claude Jollet,

Cultivo de trigo en
plantación de chopos,
Variedad Beaupré
(Silsoe, Inglaterra)

Plantación de chopos
con cereal (Gard, Francia)

La misma Plantación

Plantación de chopos en parcela
de Espárragos (Gard, Francia)

Cultivo de hortalizas en plantación de chopos (Gard, Francia)

Cerezo para madera con cultivo de maíz (Toulouse, Francia)

Cerezos de madera con cultivo de colza (Hérault, Francia)

Cultivo de lavanda con Nogales (Drôme, Francia)

Viñedos con Serbales (Herault, Francia)

Pawlonias con trigo en China del Norte (árboles 12 año).

SISTEMAS
SILVOPASTORALES
Repoblaciones y/o
Montes aclarados,
con mejora de
pastos
Plantaciones de árboles
en praderas

Protección frente
a los animales

Nogales con cultivos forrajero de Alfalfa y Festuca (Hérault, Francia)
Nogales con bandas cultivadas de Altramuz (Drôme, Francia)

Plantación de cerezo para madera pastoreada (Aude,
Francia)

Plantación de fresnos con pastoreo (Irlanda)

Nueva plantación pastoreada
con ganado vacuno
(Pyrénées-Orientales,
Francia)

lantaciones de chopo con pasto
León, Cuenca del Esla)

Pinus radiata plantados a baja densidad (100 árbol /ha) próximos a edad de
corta, pastoreados por oveja y ovejas (Nueva Zelanda)

Funcionamiento
y Manejo
de los SAFs

CULTIVOS y ÁRBOLES
JUNTOS o SEPARADOS

CULTIVOS y ÁRBOLES

CRECIMIENTO de
ÁRBOLES

35
30
Clon I214 con cereal de invierno (200 chopos /ha)
Agroforestal
Plant. pura
Diamètre (cm)
25
20
15
10
5
0
Asperges Blé Blé SorghoJachère Blé Jachère Blé
95 96 97 98 99 00 01 02 03

Clon I-214 con cultivo de verano (espárrago)
D130 (cm)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Asperges
Agroforestal
Plant. pura
Jachère
96 97 98 99 00 01 02 03
Blé

Cerezo
Agroforestal 82 árboles/ha
Forestal: 330 árboles/ha

Producción del árbol (efecto densidad)
Number Biomass Mean w eight
250
6
Acorn, g m -2
Mean acorn weight, g
200
150
100
50
4
2
Nº acorn m -2
0
Cropped Grazed Encroached
Management
0
El sistema dehesa permite una producción
significativamente mayor de frutos (bellota)

¿Por qué crecen más los árboles?
•Menor densidad (más recursos)
•Efecto del cultivo

Estado hídrico del arbolado (efecto densidad arbolado)
0,0
March April May June July August Sept October
-0,5
-1,0
Leaf Water Potential, MPa
-1,5
-2,0
-2,5
-3,0
-3,5
C Predawn
G Predawn
C Midday
G Midday
-4,0
E Predawn
E Midday
-4,5
F Predawn
F Midday
Encinas (Cáceres)

Crecimiento del árbol (efecto cultivo)
600
500
400
Cultivo
Herb. espontáneo
Desnudo
Cultivo
Herb. espontáneo
Desnudo
Cerezo de madera, Toulouse, Francia
167 cerezos /ha
140
120
100
Altura, cm
300
80
60
DBH, mm
200
40
100
20
0
0 1 2 3 4 5
Edad, años
0

Crecimiento del árbol (efecto cultivo)
450
400
350
300
Cultivo
Herb. espontáneo
Desnudo
Cultivo
Herb. espontáneo
Desnudo
Nogal de madera, Toulouse, Francia
100 cerezos /ha
140
120
100
Altura, cm
250
200
80
60
150
100
40
50
20
0
0 1 2 3 4 5
Edad, años
0

Estado nutritivo del arbolado (efecto cultivo)
12
Cerezos
N foliar, mg g -1
9
6
3
0
Cultivo Pasto Bosque
Manejo
10
Ca foliar, mg g -1
8
6
4
2
0
Cultivo Pasto Bosque
Manejo
Encinas (Cáceres)
Cerezos y Nogales
Toulouse, FRANCIA

Estado fisiológico del arbolado (efecto cultivo)
A, πmol CO2 m-2 s-1
14
12
C-G E F
10
8
6
4
2
0
7:12 9:36 12:00 14:24 16:48
Dehesa
Forest
15 th september
Hours

RENDIMIENTO de los
CULTIVOS

El punto de vista del cultivo

Rendimiento (Tn/ha)
7
6
5
4
3
2
1
Monocultivo
Cultivo intercalar
12 Especies de árboles
12 años de edad
Anchura calle entre 12.5 -15 m
Thevathasan and Gordon 2004
0
Trigo Lentejas Maiz
Cultivo

Microclima: Viento
EFECTO CORTAVIENTOS
(Brandle et al 2004)
100
Dirección del viento
80
% VIENTO
60
40
20
0
1 FILA-CAD
1 FILA-PER
X FILAS-PER
MURO
-30 -20 -10 0 10 20 30
VECES LA ALTURA DEL ÁRBOL

Microclima: Temperatura del suelo
50
40
ST1m
ST20m
Temperature, ºC
30
20
10
0
ENE
0
FEB
500
MAR
1000
ABR
1500
MAY JUN
2000
JUL
2500

Los árboles mejoran la fertilidad del suelo
25
N Ca Mg P K 250 2,5
Nutrient content (N, Ca, Mg), g / kg
20
15
10
5
200
150
100
50
K content g / kg
2,0
1,5
1,0
0,5
P content g / kg
0
0
0 5 10 15 20 25
Distance to the tree trunk, m
Reducir los aportes de fertilizantes
0,0

Cultivo en Dehesa
kg DM / ha / y
10000
8000
6000
4000
F1
F2
F3
F4
2000
0 5 10 15 20 25 30
Distance to the tree trunk, m

Cultivo en Dehesa
kg DM / ha / y
10000
8000
6000
4000
F1
F2
F3
F4
2000
0 5 10 15 20 25 30
Distance to the tree trunk, m

Rendimiento cultivo (efecto sombra)
Rendimiento de Maiz y radiación disponible en parcela
silvoagrícola, Toulouse, Francia

Rendimiento cultivo
(efecto arbolado)
Importancia
de la orientación
de las filas de árboles

Decrece el rendimiento de los cultivos con la cobertura arbórea
Rendimeinto de cultivo, %
120
110
100
90
80
70
60
50
NOGAL Híbrido
NOGAL Común
40
0 2 4 6
Área Basimétrica, m 2 / ha

Decrece el rendimiento de los cultivos con la edad de los árboles
Rendimiento, t ha-1
10
8
6
4
2
Control
Agrofores tal
0
1999 2000 2001
Año
Rendimiento del cultivo de trigo de invierno y chopo (Beaupre) en Leeds,
Inglaterra (P. Burgess et al 2002)

Decrece el rendimiento de los cultivos con la edad de los árboles
agricultura
Silvoagricultura
% de rendimiento agrícola
100
80
60
40
20
0
0 1/5 2/5 3/5 4/5
Plantación
Tala

Reducir la anchura de la banda de cultivo

Efecto sombreado versus rercursos edáficos
Rendimiento Cultivo, Mg ha -1
14
Barrera
Sin barrera
12
% Luz transmitida
10
8
6
4
2
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
% Luz TRansmitida
0
Bajo árbol Fuera Bajo árbol Fuera
0
NOGAL NEGRO
ROBLE ROJO

Competencia por el agua?
SEPACIÓN ESPACIAL
Herbáceas y árboles utilizan
distinta agua (distinta profundidad)
Dupraz , 1999

ompetencia por el agua?
SEPACIÓN TEMPORAL
Consumo de agua edáfica en una parcela agroforestal de
nogal con cereal de invierno (Restinclières, 2003-2004)

Separación Espacio-Temporal
27 mayo 1999 1 septiembre 1999
Mapa de humedad de suelo en cultivo de trigo con nogales en el Sur de Francia (Dupraz 1999

fecto positivo de la encina en la dinámica hídrica de la dehesa
25
2,5 m 5 m 10 m 20 m 30 m
20
15
10
5
1-1
1-3
1-5
1-7
1-9
1-11
1-1
1-3
1-5
1-7
Soil moisture, %w / w

Sistema
Radicular

0
25
50
75
100
125
150
175
200
Canopy
Root lenght density, Km m-3
0 5 10 15 20 25
Las herbáceas
exploran un
volumen pequeño
de suelo, pero de
forma intensiva
Depth, cm
0 5 10 15 20 2
0
25
50
75
100
125
150
175
Crop
Tree
Sistema Radicular
SISTEMA
RADICULAR EN
DEHESAS
El sistema radicular de los
árboles explora de forma
poco intensiva un gran
volumen de suelo
Distance, m
Crop RLD
Tree RLD

Agroforestal
Forestal
Zonas con apenas
raíces del árbol

Diseño de parcela agroforestal
• Elegir la parcela (Fértil)
• Elegir la especie arbórea
• Orientación de las líneas de árboles
• Densidad de plantación
• Distancia árbol-cultivo
• Selección de cultivo intercalar
• Prácticas culturales
• Manejo de las líneas de árboles

MODELO de
FUNCIONAMIENTO BIOFÍSCO
Hi-SAFE
Yield-SAFE
MODELO de ANÁLISIS
ECONÓMICO
Plot-SAFE
Farm-SAFE

5 x 10 200
5 x 20 100
6 x 30
55
5 x 40 50

Simulación para encinas de 75 años de edad
Radiación (luz)
disponible
100
90
80
100
90
80
70
70
60
60
400
300
25 % luz
50 % luz
Metros
50
40
30
Metros
50
40
30
200
100
0
0 50 100
Edad
Curva que relaciona la
densidad arbórea con
la edad para el caso de
un porcentaje de luz
interceptada del 25% ó
de 50%.
Metros
20
20
10
10
25 pies/ha; 80.1 % 50 pies/ha; 76.5 %
0
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
70
60
50
a)
Metros
100
100
90
90
80
80
Metros
40
40
30
30
20
20
10
100 pies/ha; 41.8 % 10
200 pies/ha; 18.9 %
0
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
70
60
50
b)
Metros

Efecto de la altura
de la poda en el
porcentage de
radiación
transmitida

Poda radicular mecánica profunda
(90 cm)
Poda radicular mecánica superficial
(laboreo)

Efecto de la Poda
de Raíces en
arbolado
C = Poda de raíces de 1 lado.
CC = Poda de raíces de
ambos lados
N = Sin poda radicular
AF: Parcela agroforestal
TF: Parcela forestal
Crecimiento del arbolado
(chopo I-214) en Vézénobres

Efecto de la Poda de Raíces en Cultivo
Rendimiento del cultivo de trigo duro cultivado entre chopo I-214,
con las raíces podadas (Resticliéres, Francia).

Algunas respuestas
Densidad final baja (30 – 100 árboles/ha)
Separación de calles entre 15 – 40 m
Orientación de líneas de árboles Norte-Sur
Cultivo debe ser rentable hasta el final
Evitar cultivos muy competitivos (gramíneas perennes)
Evitar usar exclusivamente cultivos de verano
Nogal o Serbal – cereal de invierno, colza
Cerezo, arce, fresno, peral – maiz, sorgo, soja, girasol
Chopo – hortaliza temprana o cereal de invierno en
suelos aluviales profundos

Beneficios ambientales
de la Silvoagricultura

Mejora
PAISAJEel Paisaje

Control de incendio de las plantaciones
astoreo de plantaciones de Eucaliptus como mecanismo de
ntrol de los incendios (Australia)

Control de la Erosión
Plantaciones de Pinus radiata como método de control de la
erosión en montes pastoreados (Nueva Zelanda)

Microclima

Microclima (Bienestar Animal)

Contaminación
Difusa

Contaminación Difusa
Nº of Total Roots (50x50 cm square)
0
0 50 100 150 200
100
Depth, cm
200
300
400
d
Gráfico Encinas a 5 metros
500
α

BOSQUES RIPARIOS: Control de lixiviación y erosión
Brady and Weil 2002
Sediemntos, g/L
80
60
40
20
Precipitación intensa
Precipitación moderada
Nutrientes, mg/l
20
15
10
5
Nitrógeno
Fósforo
0
0 5 10 15 20
Anchura vegetación riparia, m
0
0 5 10 15 20 25
Anchura vegetación riparia, m
Reduce aportes de sedimentos, pesticidas, nitratos, ...
desde los cultivos hasta los cursos de agua
⇒ Reduce eutrofización y colmatación.
Reduce los riesgos de inundación.

Biodiversidad
Abundancia
400
300
200
100
Agroforestal
Monocultivo
Middleton 2001
0
Parasitoides Depredadores Polinizadores Detritívoros Herbívoros
Artrópodos

Biodiversidad
Nº lombices / m2
1000
800
600
400
200
0
Otoño
Verano
Primavera
SAF Chopo SAF Arce SAF Fresno Maiz
Sistema
Price 1999

PAISAJE
Fijación de Carbono

Fijación dc carbono atmosférico
• La fijación de Carbono ha sido evaluada en
– 1 T/ha/año para una pradera desarbolada
– 2.7 T/ha/año para una parcela agroforestal (100
chopos/ha). GORDON et al 2004
• Injección de carbono en profundidad (reciclado de
raíces): 1.5 a 3 veces superior a biomasa, y de
mayor permanencia.

PRINCIPALES RESERVAS de C en la TIERRA (Pg C)
Atmosfera: 760
Vegetación terrestre: 490 – 756
Vegetación acuática: 3-4
Materia orgánica del suelo: 1400 – 2000
Hojarasca: 50-60
Restos plantas muertas: 25-180
Turba: 455
Animal: 1.8
Caliche (en desiertos): > 800
Fósil (combustibles): 4000
Agua marina: 37300
Sedimentos marinos: 3000
Litosfera: 75 000 0000
Referido a 1994
Amthor 1995

stimación de Biomasa (por fraciones) y Tasa de acumulación
450
Biomasa Productos M,org Tasa Anual
400
5
4,5
350
300
250
200
150
100
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
Mg C ha-1
50
0,5
0
0
Shorea robusta int
Shorea robusta Sel
Shorea robusta Ref
Picea abies 120
Roble+Haya 150
Pseudotsuga 100
Picea abies 100
Chopo 45
Pinus radiata 40
Pinus ellioti 35
Estimación para 300 años
(Nabuurs & Mohren, 1995

Pago por fijar C y Coste por emitir P
Valor de la tierra en el sur de Florida (U.S. $ / acre)
SILVOPASTOTAL
P tax Pago por fijación de C ($/Tn) PASTO
($/lb) 0 0.5 1.0 1.5 2.0
0 302 365 433 520
5 221 285 353 448
10 141 205 273 376
15 60 125 166 306
20 -20 45 125 242
lb = 0.45 kg; 1 acre = 0.4 ha
1 Tn CO 2 ≈ 7,7 € (Diario Siglo XXI, 11 enero 2005)
648 425
590 320
531 215
473 110
415 5
Alavalapati et al 2004

SISTEMAS AGROFORESTALES
Son sistemas que producen madera y productos agrícolas,
protegen el suelo, el agua y la fauna silvestres, diversifican el
paisaje rural y la renta agrícola, y genera nuevas
oportunidades de empleo.
En los últimos años se han acumulado muchas evidencias que
indican que los sistemas agroforestales son muy eficientes en
términos de utilización de recursos (estructuralmente diversos),
por lo que son sistemas que en muchos casos, además de ser
ambientalmente recomendables, son económicamente
rentables.