MANEJO PRﾃ，TICO DE PLANTACIONES FORESTALES
Stalin Fernﾃ｡ndez Vﾃ｡squez. Ing. Forestal Medellﾃｭn, Marzo 2013
PLANTACIONES PARA EL SUMINISTRO DE MADERA A NIVEL INDUSTRIAL CAPÍTULO 2.
OBJETIVOS
Presentar ese ta e el estado actua actual y te tendencia de c a de las as p plantaciones a tac o es e en e el mundo con especial atención a los países del trópico y subtrópico y las ventajas y retos de la reforestación en Colombia. Definir los conceptos básicos establecimiento de una plantación.
y
características
para
el
Generar los fundamentos y cuidados para la implementación de cartografía y medición de áreas en plantaciones forestales.
CONTENIDO
Sección 2 2.1. 1 Introducción Introducción. Sección 2.2. Panorama de la reforestación mundial. Sección 2 2.3. 3 Porque reforestar en Colombia. Colombia Sección 2.4 Información geográfica y clasificación de tierras. Sección 2.5 Principios básicos en la reforestación. Capítulo 2.6 Selección del sitio forestal. Capítulo 2.7 Selección de especies.
PLANTACIONES PARA EL SUMINISTRO DE MADERA A NIVEL INDUSTRIAL. CAPÍTULO 2. 2 5 Principios básicos de la reforestación 2.5 Forestación: Establecimiento de un bosque artificial en terrenos en que no lo había. En el establecimiento del bosque q natural resulta más adecuado el término sucesión. Reforestación: Repoblar un lugar con bosques, volver a plantar un lugar con bosque luego de su aprovechamiento, o para recuperar la cobertura boscosa en un lugar donde ésta ha desaparecido.
2.5 Principios básicos de la reforestación. Objetivos de lla plantación Obj ti d l t ió Plantaciones para combustibles. – Se requiere volumen y poco importa la calidad,, son especies p de rápido p crecimiento p para obtener el p producto en turnos cortos de 4-7 años. Las especies deben tener resistencia a condiciones adversas como sequías, suelos erosionados, etc. Plantaciones para aserrío. – Se requiere producir árboles de grandes tamaños con trozas de buenas dimensiones, los turnos son largos, con rotaciones de 20-30 años, se debe tener un completo manejo silvicultural, con un programa de podas y entresacas que permitan lograr el objetivo. Plantaciones Pl i para pulpa, l astillas, ill conglomerados, l d etc. – Rotaciones R i medias de 7-9 años, especies de rápido crecimiento para alcanzar altos volúmenes en el menor tiempo posible.
2.5 Principios básicos de la reforestación. Planificación Pl ifi ió y estudios t di preliminares li i Estudios de factibilidad y prefactibilidad. Estudios de mercadeo. Selección de la Tierra. Tenencia de la tierra, distancias entre las tierras por reforestar y la ubicación (distancia 200 km) de las industrias, tamaños de las propiedades (Latifundios, (Latifundios minifundios), minifundios) el potencial de adquirir conjuntos de propiedades que sean de tamaños económicamente manejables y administrables, tamaño mínimo a reforestar. Se debe tener bien definido y legalizado el área a reforestar, ya que con el tiempo, y el rápido crecimiento de las especies, impide la visibilidad de los linderos. linderos
2.5 Principios básicos de la reforestación. Uso de cartografía U d t fí y tecnología t l í GPS. GPS Una adecuada cartografía permite planificar las labores propias de la reforestación, lo ideal no es tener planos de la finca sino mapas, con información cartográfica correspondiente a curvas de nivel, uso del suelo, vías y caminos, red de drenaje, j afloramientos rocosos etc. Esto es fundamental para diseñar los lotes a plantar, cuáles especies son las apropiadas para esos lotes, silvicultura (diseño de la plantación, distribución del material a p plantar en el lote,, p planificación de vías,, cables, cortafuegos, etc.
2.6 Selección del sitio forestal. Clasificación del sitio forestal forestal. Consiste en una evaluación para determinar la factibilidad de establecer una plantación forestal en un predio (potencialidades y limitantes) y las posibles ibl especies i a emplear. l La L existencia i t i de d pequeñas ñ plantaciones l t i o de los árboles plantados en hileras o manchas puede dar una idea del potencial de crecimiento de una especie en la región (Ladrach, 2010). Algunos de los factores determinantes para evaluar el potencial forestal: Latitud y altura sobre el nivel del mar. mar Características ambientales: El clima (Precipitación y su distribución, Temperatura), Calidad del suelo. Topografía. Topografía Tamaño de las propiedades disponibles. Potencial de compra de conjuntos de propiedades con tamaños manejables y administrables. administrables Disponibilidad de caminos y canteras. Distancia entre tierras por reforestar y ubicación de centros consumo.
2.6 Selección del sitio forestal. Selección del sitio forestal forestal. Latitud y altura sobre el nivel del mar. - Las especies por plantar y su adaptación al medio ambiente se ven afectadas por la combinación de latitud y altitud. Como regla general, cuanto más cerca al ecuador, a mayor altitud tiene que estar la plantación para estar en un medio similar de crecimiento (Ladrach, 2010). Eucalyptus urophylla: 500-1200 m. altitud en islas Sur Indonesia. No prospera p p bien en latitud 0 y bajas j alturas. Eucalyptus globulus: 0-50 m. altitud en Sur de Australia. Pampa argentina prospera a 50 m. En Ecuador solo prospera a mas de 2000 m. Pinus patula (excepción). 1500-3100 m. altitud en Sierra Madre Oriental d México de Mé i y prospera en Colombia C l bi en alturas lt similares. i il
2.6 Selección del sitio forestal. Características ambientales. C t í ti bi t l Precipitación. – Se considera una precipitación mínima para plantaciones forestales de 1200 mm, mm aunque esto varía según la altitud y latitud. Tampoco es deseable establecer plantaciones en sitios con niveles de precipitación demasiados altos, cuando hay más de 2500 mm/año se pueden presentar inconvenientes por exceso de humedad en el suelo, mayores riesgos de problemas fitosanitarios en las plantaciones y problemas logísticos de trabajo, especialmente para la extracción de madera y mantenimiento de caminos (Ladrach 2010). 2010) Ver Atlas Climatológico de Colombia. 2005. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. República de Colombia. ClimWat 2.0 for CropWat. FAO.
2.6 Selección del sitio forestal. Características ambientales ambientales. Distribución de las lluvias. - Muchas especies no toleran épocas de sequías marcadas (generalmente mayor de 3 meses), las especies caducifolias d if li son las l mejor j adaptadas d t d a estas t condiciones. di i Se S considera id un mes seco cuando la precipitación es menor 40 mm. Aunque otros autores mencionan la cantidad de lluvia menor a 30 mm. Las especies que se desarrollan bien donde llueve la mayoría de los meses, no se desarrollan bien donde la estación seca es muy severa, así la precipitación sea igual. igual Precipitación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
43 18 38 133 270 458 459 347 195 177 100 30 2268
Precipitación 500 400 300 200
Precipita…
100 0 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Mes
2.6 Selección del sitio forestal. Características ambientales. C t í ti bi t l Temperatura. – Tiene influencia directa en la evapotranspiración, ya que las altas temperaturas aceleran la evaporación y en algunos casos producen stress. También es importante tener en cuenta las variaciones de temperatura entre el día y la noche, ya que las heladas pueden ser un factor limitante para determinadas especies. especies Luminosidad (Brillo Solar) – La cantidad de luz es fundamental para los procesos de d fotosíntesis. f t í t i Por P lo l tanto t t es primordial i di l determinar d t i como es la luminosidad del sitio a reforestar, en especial en regiones andinas altas donde la nubosidad es constante y es un factor limitante para las plantaciones l t i f forestales t l y en generall para muchos h cultivos. lti
2.6 Selección del sitio forestal. Características ambientales ambientales. Suelo. – El análisis de suelos es importante para evaluar el potencial del medio. Normalmente,, los suelos aptos p y de buenas características se encuentran en producción agrícola y no son accesibles para plantaciones forestales; esto, debido su alto costo o, en algunos países, por reglamentación p g gubernamental,, q g que no p permite el uso de suelos agrícolas para la industria forestal. (Ladrach, 2010). Los factores de textura y acidez son los más importantes en la evaluación inicial de los suelos, porque son factores que no son económicamente modificables. Aunque es posible aumentar el pH del suelo agrícola g agregando g g cal, esta p práctica no es económica ni ha producido resultados satisfactorios en plantaciones forestales. Es posible modificar la fertilidad del suelo agregando nutrientes. Por lo tanto,, la fertilidad inicial del suelo es de menos importancia p para la p selección de sitios por reforestar que la textura y el pH. (Ladrach, 2010).
2.6 Selección del sitio forestal. Características ambientales ambientales. Características de pH. – El pH es una propiedad física del suelo que tiene un efecto importante p en el desarrollo de los seres vivos ((incluidos microorganismos y plantas). Prácticamente la disponibilidad de todos los nutrientes de la planta está controlada p por el p pH del suelo. pH DETERMINADO EN AGUA 1:1, V:V VALOR CALIFICACIÓN *
< 3.5 3.5 - 4.4 4.5 - 5.0 5.1 - 5.5 5.6 - 6.0 6.1 - 6.5 6 6 - 7.3 6.6 73 7.4 - 7.8 7.9 - 8.4 8.5 - 9.0 > 9.0
Ultra ácido Extremadamente ácido Muy fuertemente ácido Fuertemente ácido Moderadamente ácido Ligeramente ácido Neutro Ligeramente alcalino Moderadamente alcalino Fuertemente alcalino Muy fuertemente alcalino
* Según Soil Survey Division Staff (SSDS, 1993).
pH DETERMINADO EN KCl 1:1, P:V VALOR CALIFICACIÓN **
<4.0 4.0 - 4.9 5.0 - 5.9 6.0 - 6.9 7.0 7.1 - 8.0 8 1 - 9.0 8.1 90 9.1 - 10.0 > 10.1
Extremadamente ácido Fuertemente ácido Moderadamente ácido Ligeramente ácido Neutro Ligeramente alcalino Moderadamente alcalino Fuertemente alcalino Extremadamente alcalino
** Según Fassbender (1982).
2.6 Selección del sitio forestal. Características ambientales ambientales. Características de pH. – El efecto del pH sobre la solubilidad de algunos g elementos q que p pueden afectar el desarrollo de la p planta,, así como sobre algunos procesos relacionados con la nutrición vegetal. ELEMENTO O PROCESO
pH DE MÁXIMA EXPRESIÓN
FUENTE
N
6–8
Guerrero, M. (1991)
P
5.6 – 6.6
Guerrero, M. (1991)
KyS
>6
Guerrero, M. (1991)
Ca y Mg
> 6.5 65
Guerrero M. Guerrero, M (1991)
Fe
<6
Guerrero, M. (1991)
Mn
< 5.5
Sánchez y Salinas (1983)
Cu y Zn
5–7
Guerrero, M. (1991)
B
5–7y>9
Guerrero, M. (1991)
Al
< 5.5
Bohn et al (1993)
Na
> 8.5
Porta et al (1994)
Nitrificación
6.6 – 8
Orozco (1999)
Desnitrificación
6–8
Orozco (1999)
2.6 Selección del sitio forestal. Características ambientales ambientales. Textura del suelo. – Representa el porcentaje en que se encuentran los elementos q que constituyen y el suelo ((Arena g gruesa,, arena media,, arena fina, limo, arcilla). Se dice que un suelo tiene una buena textura cuando la proporción de los elementos que lo constituyen le dan la posibilidad de ser un soporte capaz del sistema radicular de p p de favorecer la fijación j las plantas y su nutrición. (Rucks et al. 2004). Sistema del Depto. de Agricultura Sistema de EE.UU. Internacional Fracción del Suelo Diámetros límites en mm. Diámetros límites en mm. Arena muy gruesa 2.00 - 1.00 Arena gruesa
1 00 - 0.50 1.00 0 50
Arena Media
0.50 - 0.25
Arena fina
0.25 - 0.10
Arena muy fina Limos Arcilla
2 00 - 0.20 2.00 0 20
0.20 - 0.002
0 10 - 0.05 0 05 0.10 0.05 - 0.002 Menos de 0.002
0.02 - 0.002 Menos de 0.002
2.6 Selección del sitio forestal. Características ambientales ambientales. Textura del suelo. – Como una tendencia general se tiene: Pinus y Eucalyptus: Suelos de franco-arenosos a franco-arcillosos, pH entre 4.5 y 6.5. Tectona grandis y Gmelina arborea: Suelos franco-limosos a limosos con pH entre 6.0 y 8.0. Acacia mangium: Suelos franco-arcillosos a arcillosos con pH entre 5.5 y 3.5 (muy ácidos).
2.6 Selección del sitio forestal. Características ambientales ambientales. Porosidad del suelo. – Las propiedades físicas del suelo, son las que determinan el crecimiento del sistema radicular y la dinámica del agua y del aire. Estas propiedades del suelo, están determinadas por las características cuantitativas tit ti y cualitativas lit ti d l espacio del i del d l suelo l no ocupado d por sólidos, denominado espacio poroso. Dentro del espacio poroso se pueden distinguir macroporos y microporos. Los primeros no retienen el agua contra t l fuerza la f d la de l gravedad, d d y por lo l tanto t t son los l responsables del drenaje y la aireación del suelo, constituyendo además, el principal espacio en el que se desarrollan las raíces. Los segundos son los que retienen agua, parte de la cual es disponible para las plantas. La porosidad L id d total t t l o espacio i poroso del d l suelo, l es la l suma de d macroporos y microporos. Las características del espacio poroso, dependen de la textura y la estructura del suelo. (Rucks et al. 2004).
2.6 Selección del sitio forestal. Características ambientales ambientales. Profundidad efectiva del suelo. – Es muy importante la profundidad que alcancen las raíces. raíces Los suelos de poca profundidad son un impedimento para el desarrollo del sistema radicular, esto puede deberse al afloramiento del material parental, presencia de capas arcillosas segmentadas, arcillosas, segmentadas que traen como consecuencia suelos encharcados en la época de lluvias y áridas en la estación seca, de esta manera el pobre crecimiento del sistema radicular inestabiliza el á b l dificultando árbol, difi lt d la l resistencia i t i a la l sequía í y ofrece f poco volumen l d de suelo para la obtención de nutrientes. (Vásquez 2001).
2.6 Selección del sitio forestal. Topografía. Topografía Determinante en cuanto a la logística de la plantación y la cosecha. Uso de maquinaria. Construcción y mantenimiento de caminos. Mecanización para preparación del suelo (subsolado).
2.6 Selección del sitio forestal. Definición de tierras en unidades manejables manejables. Propiedades grandes y contiguas. – Producción de celulosa: 3000 ha. Aserrío a pequeña escala: 1000 ha. ha
2.6 Selección del sitio forestal. Disponibilidad de caminos y canteras canteras. Radio de transporte inferior a 200 km. económicamente viable. Densidad red vial. Disponibilidad de canteras. Fuente : JACKO POYRY , WWF Lisboa, 2010
Modelo en desarrollo en algunas regiones del mundo, base para el modelo sostenible de desarrollo de la industria forestal del futuro.
2.6 Selección del sitio forestal. Definición de rodal (lote) forestal forestal. Unidad de manejo con un área y borde continuos, plantado con la misma especie, con un mismo tipo de preparación del sitio. Árboles de la misma edad y crecimiento mas bien uniforme (rodal coetáneo).
2.6 Selección del sitio forestal. Definición de rodal (lote) forestal forestal.
Consideraciones. – Orientación y ubicación en relación a caminos. Obj ti Objetivo. – Minimizar Mi i i di t distancias i movimiento i i t madera. d M i i Maximizar utilización caminos. Tamaños. – mínimo 10-20 ha; óptimo entre 50 y 100.
2.6 Selección del sitio forestal. Base forestal para una planta procesadora de madera. Ítem Capacidad de diseño de una planta de celulosa Eficiencia de operación de la planta (%) Producción real, planta de pulpa Base de pulpa seca al aire (% humedad) Base de pulpa seca al horno (% humedad) Factor de conversión madera a pulpa (m3sc/ton. Pulpa seca al horno) Pérdidas en el patio de maderas Madera entregada al patio de la fábrica Pérdidas de madera durante la cosecha Pérdida en plantaciones Volumen anual requerido en plantación Capacidad promedio del sitio Turno de crecimiento Incremento medio anual Incremento medio anual Área neta requerida en plantaciones Plantación anual requerida Intervalo entre la cosecha y el replante Área en el proceso de preparación para la plantación nueva Área total requerida bajo manejo para plantaciones Tierras no plantables dentro de los predios (%) Requerimiento total de tierras forestales Datos de la cosecha Área anual por cosechar Volumen promedio por cosechar Densidad inicial de plantación Densidad inicial de plantación Mortalidad durante el turno (%) Árboles comerciales por cosechar volumen promedio de árbol por cosechar Altura promedio del árbol por cosechar Diámetro promedio del árbol por cosechar
Cálculos
Requerimiento s Unidades 300000ton. secas al aire/año
95% 10% 0% 6.4 5% 5% 20% 150 6 25
6
285000ton. secas al aire/año ton. secas al ton secas al 256500 horno/año 1641600m3sc madera/año 1728000m3sc madera/año 1818947m3sc madera/año 2273684m3sc madera/año m3 sc/6 año años m3 sc/ha/año 90947ha 15158ha meses 15158ha 98526ha
25% 131368ha 15158ha 150m3 sc/ha/6año 1100árb/ha 1100árb/ha. 25% 825árb/ha. 0.182m3/árb. 23m 16cm
Suministro confiable en el peor de los escenarios. – Pérdidas en las plantaciones 20%15%.
2.6 Selección del sitio forestal. Conceptos sobre productividad forestal forestal. 700
40
Volume en ( m3 )
600
30
500 400 300
35
25
Incremento Medio Anual (IMA )
200 100
20 15
Incremento Marginal ( IMg )
10 5 -
-
Incremento (m3/año)
Curva de Crecimiento
Curva de Rendimiento tiene el patrón de crecimiento de un organismo vivo
2ª ROTACION o ESTABLECIMIENTO DE UNA NUEVA PLANTACION O RODAL FORESTAL
Edad
TASA DE RENDIMIENTO CRECIENTE JUVENTUD
TASA DE RENDIMIENTO DECRECIENTE MADUREZ PERIODO DE CORTA
IMA = Img
La edad óptima financiera dependerá de la tasa de descuento del capital; de la gradiente de precios según calidad y tamaño de los trozos ( Max VNP o TIR)
2.6 Selección del sitio forestal. Factores determinantes de la calidad del sitio forestal FACTOR SITIO
CARACTERISTICAS ARCILLOSOS
ARENOSO
LIMOSO
PLANA
ONDULADA
QUEBRADA
PROFUNDIDAD DEL SUELO
POCA
MEDIANAMENTE PROFUNDO
MUY U PROFUNDO O U O
REGIMEN DE LLUVIAS
SECO
MODERADO
LLUVIOSO
CALUROSO
TEMPLADO
FRIO
MUY RAPIDO
MODERADO
MUY LENTO
POBRE
DISPONIBILIDAD MEDIANA
RICO
BAJO
MEDIO
ALTO
TIPO DE SUELO TOPOGRAFIA
REGIMEN DE TEMPERATURAS DRENAJE DEL SUELO NUTRIENTES ALTITUD s.n.m.
MUY PRODUCTIVO
MEDIANAMENTE PRODUCTIVO
P. caribaea IMA: 35 m3/ha/año
SUELOS LIMOSOS
A L T I T U D
ESCAZAMENTE PRODUCTIVO
P. caribaea IMA: 5 m3/ha/año
SUELOS ARENOSOS
2.7 Selección de especies. Consideraciones para lla selección de especies C id i l ió d i fforestales. t l “No hay especies inadecuadas sino sitios mal seleccionados”. Cruce de información de la oferta ambiental del sitio y los requerimientos de la especie. “Selección adecuada de procedencias.”
2.7 Selección de especies. Características de C t í ti d las l especies i por plantar. l t Deben estar ajustadas al clima y al suelo donde se van a plantar. Tener buena forma (tallo recto, poca ramificación, baja nudosidad). Crecer rápidamente. rápidamente Ser tolerantes a suelos desgastados. Disponer de semilla suficiente para la plantación. Ser capaces de crecer en grupo. Presentar resistencia a plagas y enfermedades.
2.7 Selección de especies. Adaptabilidad de las especies forestales forestales. Se debe observar el comportamiento p de distintas especies de interés, con el fin de seleccionar las mejores j para los objetivos p j propuestos. Fase arboretum. arboretum – Se utiliza para ensayar especies de uso potencial para la reforestación Parcelas de reforestación. 7x7 árboles con espaciamiento amplio (p. ej. 3 5x3 0 m). 3.5x3.0 m) Condiciones óptimas e intercaladas con otras especies.
2.7 Selección de especies. Adaptabilidad de llas especies Ad t bilid d d i fforestales. t l Fase eliminatoria. – Una vez seleccionadas las especies más apropiadas a las condiciones ecológicas del lugar, se establecen parcelas pequeñas de 25 a 36 á b l con suficientes árboles fi i t replicaciones li i con ell fin de observar las especies que mejor adaptabilidad presenten. En esta etapa se miden id sobrevivencia b i i y crecimiento. i i Fase puesta a prueba. - Las especies que mejor adaptabilidad presentaron en las etapas anteriores, se disponen en parcelas de mayor tamaño seleccionando aquellas que presenten mejor crecimiento en altura, diámetro, vigor, forma longitud de fibra, etc.
2.7 Selección de especies. Adaptabilidad de las especies forestales forestales. Fase comprobación de especies. – Tiene por objeto verificar en condiciones normales de plantación o a una escala mayor, la superioridad de unas pocas especies, incluyendo el manejo j silvicultural p pertinente. Fase piloto. – Supone plantaciones a escala comercial donde además de las valoraciones anteriores se incluyen análisis de costos y todas las implicaciones del manejo. Cuando, por efecto del proceso secuencial anterior, se ha llegado al manejo de una o varias especies.