Artículo Científico Marín Q., M. del P.; Andrade, H.J.; Sandoval, A.P.

: Fijación carbono cacaotales

FIJACIÓN DE CARBONO ATMOSFÉRICO EN LA BIOMASA

TOTAL DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE CACAO EN EL
DEPARTAMENTO DEL TOLIMA, COLOMBIA

ATMOSPHERIC CARBON FIXATION IN THE TOTAL

BIOMASS WITHIN COCOA PRODUCTION SYSTEMS IN THE
DEPARTMENT OF TOLIMA, COLOMBIA
María del Pilar Marín Q.1, Hernán J. Andrade2, Angélica P. Sandoval3
1
Biologa. Universidad del Tolima, sede principal, barrio Santa Elena, parte alta, Ibagué, Tolima, Colombia, e-mail: mdpma-
rinq@ut.edu.co; 2 Ingeniero Agrónomo, Magister en Agroforestería, Doctor en Agroforestería, Profesor Asociado, Líder Grupo
de Investigación PROECUT. Universidad del Tolima, Facultad de Ingeniería Agronómica, sede principal, barrio Santa Elena,
parte alta, Ibagué, Tolima, Colombia, e-mail: hjandrade@ut.edu.co; 3 Ingeniera Química, Doctora en Ingeniería de Alimentos,
Profesora Asistente. Universidad del Tolima, Facultad de Ingeniería Agronómica, sede principal, barrio Santa Elena, parte alta,
Ibagué, Tolima, Colombia, e-mail: apsandovala@ut.edu.co

Rev. .U.D.C.A Act. & Div. Cient. 19(2): 351-360, Julio-Diciembre, 2016

RESUMEN SUMMARY
Los sistemas de uso del suelo con leñosas perennes, como The land use systems with woody perennials species, such
cacaotales, mitigan el cambio climático, al capturar CO2 at- as cacao plantations, mitigate climate change by capturing
mosférico. El objetivo del estudio fue estimar la fijación de atmospheric CO2. The aim of the study was to estimate the
carbono en biomasa total en los sistemas de producción de fixation of atmospheric carbon in total biomass in the most
cacao, dominantes del Tolima, Colombia. El estudio, se rea- dominant cocoa production systems in Tolima, Colombia.
lizó en Rovira y Falan, empleando un diseño experimental, The study was carried out in Rovira and Falan using a
completamente al azar, con seis sistemas de producción de completely randomized experimental design with six cocoa
cacao: monocultivo, sistema agroforestal (SAF) con made- production systems: monoculture, agroforestry system
rables, SAF con aguacate, SAF con cítricos, SAF con fru- (SAF) with timber trees, SAF with avocado, SAF with citrus
tales, y SAF con maderables y frutales y tres repeticiones. species, SAF with fruit trees and SAF with timber and fruit
Se establecieron dos parcelas de muestreo rectangulares, de species with three replications. Two rectangular sampling
1.000m2 por unidad de muestreo, donde se identificaron y plots 1000m2 were established by sampling unit where trees
midieron los árboles con dap ≥ 10cm (diámetro del tronco a with diameter of trunk at breast height (dbh) ≥ 10cm were
la altura del pecho -dap- y altura total -ht). Se establecieron identified and measured (dbh and total height – th). Two sub-
dos sub-parcelas de 256m2, por parcela principal, para me- plots of 256 m2 by main plot, for measuring cocoa bushes
dir arbustos de cacao: ht y diámetro del tronco, a 30 cm de were established: ht and trunk diameter at 30cm height (D30).
altura (D30). Se emplearon modelos alométricos, para esti- Allometric models to estimate biomass were used. The AFS
mar la biomasa. El SAF con maderables y frutales y SAF con with timber and fruit species and AFS with fruit species had
frutales presentaron la mayor biomasa total (122,0 y 72,5t/ the greatest biomass (122.0 and 72.5t/ha). In the AFS with
ha). En el SAF con maderables y frutales, se evidenció el ma- timber and fruit species presented the highest carbon storage
yor almacenamiento de carbono, con 61,0t C/ha, mientras in biomass with 61.0t C/ha; whereas the greatest carbon
que la mayor tasa de fijación de carbono fue de 17,7t/ha/ fixation rate was 17.7 t/ha/year in AFS with citrus species.
año, para el SAF con cítricos. Los resultados sugieren que la The results suggest that cocoa plantations that include other
producción de cacao, que incluyen otras especies vegetales, plant species diversify the production and increase food
diversifica la producción e incrementa la seguridad alimen- security and generation of environmental services, such as
taria y la generación de servicios ambientales, tal como la capturing atmospheric carbon.
captura de carbono atmosférico.
Key words: Total height, biomass, dbh, greenhouse gases,
Palabras clave: Altura total, modelos alométricos, dap, gases agroforestry systems.
de efecto invernadero, sistemas agroforestales.

351
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INTRODUCCIÓN Los sistemas de uso del suelo acumulan carbono en cuatro

componentes: biomasa sobre el suelo, biomasa abajo del
El cambio climático, generado por el incremento en las con- suelo (sistema radicular), necromasa y carbono orgánico del
centraciones de gases efecto invernadero (GEI) en la atmós- suelo. Segura & Andrade (2012) estimaron tasas de fijación
fera, ha producido continuos acontecimientos climáticos, de carbono en la biomasa total en sistemas SAF con café,
como el aumento global de la temperatura del aire, océa- en un rango de 5,9 a 13,8t CO2e/ha/año. Por su parte, Arce
nos, el derretimiento de nieve y hielo y consecuente acre- et al. (2008) encontraron en Talamanca, Costa Rica, que los
centamiento del nivel del mar (Panel Intergubernamental en árboles maderables de sombrío en cacaotales, almacenaron
Cambio Climático –IPCC-, 2007). Entre los principales GEI 32t C/ha, en la biomasa arriba del suelo. Las estimaciones
responsables, se tienen el dióxido de carbono (CO2), el me- del carbono almacenado en sistemas arbóreos asumen, en
tano (CH4), el óxido nitroso (N2O), el ozono (O3) y los halo- su mayoría, un valor de 0,5; sin embargo, la fracción de car-
carbonos, cuyos niveles elevados tienen una relación directa bono puede variar típicamente entre 0,42 y 0,47, en el fuste
con el incremento de la temperatura media global, en 0,6 ± de árboles (Brown & Lugo, 1984).
0,2°C, a partir del siglo XX (IPCC, 2001); por tal motivo, la
contribución de las actividades antropogénicas han acentua- La principal característica de los SAF es que presentan inte-
do las concentraciones de CO2, CH4 y cloroflurocarbonos en racciones ecológicas y económicas entre sus componentes,
la atmósfera, lo cual, intensifica el efecto invernadero y, con lo que permite la obtención de diversos bienes y beneficios,
ello, eleva la temperatura de la superficie de la tierra (Cifuen- tal como la madera, el forraje, la leña, la materia orgánica,
tes, 2010). la medicina, los cosméticos y los aceites (Nair, 1993). Ade-
más, estos sistemas son proveedores importantes de servi-
Las especies vegetales, como un medio importante para cios, como seguridad alimenticia, conservación de suelos,
captar y almacenar el carbono, ha sido reconocida amplia- aumento de la fertilidad del suelo, mejora del microclima,
mente en la producción agrícola y forestal y fue aprobada recuperación de tierras degradadas y control de arvenses
como una estrategia importante de mitigación del cambio (Andrade et al. 2013). Este trabajo de investigación, se rea-
climático (Nair et al. 2009). El secuestro de carbono, por lizó con el objetivo de estimar la fijación de carbono atmos-
medio de los sistemas de uso de la tierra, incluido los sis- férico en biomasa arriba y abajo del suelo, en los sistemas
temas agroforestales (SAF), gira en torno a la interacción de producción de cacao más dominantes del Departamento
de procesos ecológicos y biológicos, como la fotosíntesis, la del Tolima. Con base en esto, se identificaran los sistemas de
respiración y la descomposición (Montagnini & Nair, 2004). producción que representan una alternativa para los agricul-
Se ha registrado que los SAF pueden modificar el microcli- tores, en cuanto a la producción y generación de servicios
ma, es decir, mitigar las condiciones climáticas extremas de ambientales.
temperatura, de precipitación, de vientos fuertes o de alta
radiación solar; asimismo, son viables para la agricultura, MATERIALES Y MÉTODOS
por la combinación de especies leñosas maderables, culti-
vos agrícolas y ganado (Andrade et al. 2013); por lo ante- Localización y área de estudio. El estudio, se desarrolló en
rior, estos sistemas de producción se pueden adecuar a las las veredas La Selva, Pueblo Nuevo, Pijaito y Llanitos Predio
exigencias del ambiente. Cultivos como el cacao, el café y Dos, del municipio de Rovira y Lajas, Piedra Negra y la Yuca,
el aguacate aparecen como insignias y tradicionales en el en el municipio de Falan, en el departamento del Tolima,
Tolima y pueden, perfectamente, ser producidos bajo estos Colombia (Figura 1). De acuerdo al Proyecto Integral Único
sistemas de producción (Andrade et al. 2013). de Falan (2009), el municipio se encuentra ubicado en el
área de la Región Andina, sobre las estribaciones finales de
En la actualidad, las decisiones de la Convención Marco de la Cordillera de los Andes y al noroeste de la ciudad de Iba-
las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) gué, colindando con los municipios de Fresno, Villahermosa
de reducir las emisiones de la deforestación y degradación y Casabianca (5° 08’ N y 74° 57’ O). La altitud promedio del
(REDD+), alientan a los países en desarrollo a contribuir con municipio es de 983 m; sin embargo, posee áreas desde los
acciones de mitigación. De hecho, la reducción de estas 350 m, en el sector nororiental del municipio, hasta los 1850
emisiones, derivadas de la deforestación y la degradación m de altitud (Reyes, 2012). El municipio de Falan posee dos
forestal, tal como la conservación de las reservas forestales pisos térmicos (cálido y templado), con una temperatura
de carbono, el manejo sostenible de los bosques y el incre- media de 23°C y precipitaciones que oscilan alrededor de
mento de las reservas forestales de carbono, emprenden, 2179mm. La economía del municipio gira alrededor del sec-
de forma voluntaria, actividades que reducen los GEI y que tor agropecuario, presentándose diversidad de productos,
incrementen los sumideros de carbono en el sector forestal localizados, mayormente, en la zona marginal baja, tal como
(Sandker et al. 2015). el café, la yuca, el plátano, los frutales, el cacao, el maíz, las
hortalizas y pastos. Estos cultivos, se pueden presentar en

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Artículo Científico Marín Q., M. del P.; Andrade, H.J.; Sandoval, A.P.: Fijación carbono cacaotales

forma asociada con árboles o en monocultivo y se propagan nicipio. Esta actividad está conformada por cultivos asocia-
en las partes con mayor pendiente (40 al 70%) (PIU, 2009). dos e intercalados a los cultivos comerciales permanentes,
para que sean productivos en los primeros años. Los cultivos
El municipio de Rovira, se encuentra situado en el centro asociados son muy valiosos, como bienes alimentarios bási-
del departamento del Tolima (Figura 1). Su cabecera muni- cos en la canasta familiar de los pequeños agricultores, para
cipal tiene por coordenadas 04° 14’ 34” N y 75° 14’ 35” O, el intercambio de productos, generando ingresos adiciona-
con una altitud de 900m, una temperatura media de 24ºC y les, con la venta de los excedentes, siendo los cultivos de
una precipitación media anual de 1848mm (Plan de Ordena- hortalizas, maíz, plátano, arveja, yuca, aguacate, arracacha,
miento Territorial –POT-, 2011). La agricultura es la actividad banano, cacao y frutales, como cítricos, guanábano, mora y
más importante, porque vincula el mayor número de habi- curuba, los más representativos (PIU, 2009).
tantes y genera excedentes económicos de relevancia al mu-

Figura 1. Localización geográfica y sistemas de producción de cacao más dominantes, de los municipios de Rovira y Falan,
en el departamento del Tolima.

Selección de sistemas de producción y fincas. Se selec- (SAF- Ag); 5) SAF con cítricos (SAF- Ci) y 6) SAF con frutales
cionó un total de 18 fincas cacaoteras, distribuidas en los SAF- Fr) con tres repeticiones.
dos municipios, con los sistemas de producción de cacao
más representativos de la zona. Se empleó un diseño ex- Estimación del almacenamiento y tasas de fijación de
perimental, completamente al azar, con seis tratamientos, carbono en biomasa. La biomasa aérea, se estimó mediante
consistentes en seis sistemas de producción de cacao: 1) el establecimiento de dos parcelas temporales de muestreo
monocultivo (Mo); 2) SAF con maderables (SAF- Ma); 3) SAF rectangulares, de 20 x 50m (1000m2), por unidad muestral,
con maderables y frutales (SAF- MaFr); 4) SAF con aguacate para la medición de la altura total (ht) y el diámetro a la altura

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del pecho (DAP), de todos los árboles de sombrío (leñosas o de raíces, se estimó con el modelo desarrollado por Cairns
perennes), con DAP ≥ 10. Asimismo, dentro de cada unidad et al. (1997) y recomendada por el IPCC (2003), que emplea
por el IPCC
muestral, se establecieron dos sub-parcelas, de 16(2003),
x 16m quela emplea
biomasalaaérea.
biomasa aérea.
(256m2), para medir todos los individuos de cacao (diámetro
a 30cm de altura - D30- y la altura total - ht) (Figura 2). La 𝐵𝐵𝐵𝐵 = 𝑒𝑒 (−1,0587+0,8836∗𝐿𝐿𝐿𝐿(𝐵𝐵𝐵𝐵))
biomasa aérea por individuo fue estimada con base en las
dimensiones ht y dap o D30 y el uso de modelos
Donde, alométricos,
Br es la biomasa bajo el suelo (t/ha) y Ba es la biomasa aérea (t/ha).
reportados en la literatura, que han sido desarrollados en Donde, Br es la biomasa bajo el suelo (t/ha) y Ba es la bio-
condiciones similares (Tabla 1). La biomasa abajo del suelo masa aérea (t/ha).

50m
16m

16m

20m

2
Figura 2. Tamaño
Tabla de las parcelas
1.2 Ecuaciones de muestreo,
alométricas empleadas de 50 xpara 20 (1000m
estimar ),lapara biomasa medición
arribadede árboles
árboles, de sombra
con dapy ≥ sub-parcelas,
10 cm, en de
16 x 16sistemas
(256m ),de para medición de árboles de cacao, en los sistemas
producción de cacao, en los municipios de Rovira y Falan, Tolima, Colombia. de producción de cacao más dominantes, de la zona
de Rovira y Falan, Tolima.
Tabla
Tabla 1.1.Ecuaciones
Especies
Ecuaciones alométricas empleadas
alométricas empleadas para
Modelopara estimar
estimar la biomasa
la biomasa arribaarriba 2de árboles,
de árboles,
Rde
con dap con≥ 10
Fuente dapcm,≥ en10 cm, en
Tabla 1.Tabla
sistemas Ecuaciones
de alométricas
producción de cacao, empleadas
en los para
municipios estimar
de Rovira la y biomasa
Falan, arriba
Tolima, árboles,
Colombia. con dap ≥ 10 cm, en
Tabla 1. Ecuaciones
sistemas de alométricas
producción empleadas
1. Ecuaciones alométricas
de cacao, en para los estimar
empleadas para
municipios la biomasa
estimar la
de Rovira biomasaarriba de árboles,
arriba
y Falan, Tolima,con
de árboles, condap ≥ 10 cm, en sistemas de
dap
Colombia. ≥ 10 cm, en
sistemas
Árboles
producción de cacao,de producción
frutales
sistemas endelos de cacao,
producción
municipios de en
de cacao, en los
Rovira losmunicipios
ymunicipios
Falan, Tolima, deRovira
de Rovira y Falan,
y Falan,
Colombia. Tolima,
Tolima, Colombia.
Colombia.
(Modelos ((1,12+2,62∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)+0,03∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(ℎ ))) Andrade et al.
Especies
Especies 𝐵𝐵 = 10 Modelo
Modelo
𝑡𝑡 R 2
R2 Fuente Fuente
Especies
multiespecies) Especies Modelo
Modelo R2 0,95R2 Fuente Fuente
(2008)
Árboles frutales
Árboles frutales
Árboles
(Modelos
Árboles frutalesfrutales 𝐵𝐵 = 10((1,12+2,62∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)+0,03∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(ℎ 𝑡𝑡 )))
((1,12+2,62∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)+0,03∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(ℎ𝑡𝑡 ))) 𝑡𝑡 )))
((1,12+2,62∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)+0,03∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(ℎ
Andrade et al.
(Modelos
Árboles (Modelos
multiespecies) 𝐵𝐵 =
𝐵𝐵 =10 10
((1,12+2,62∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)+0,03∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(ℎ ))) 0,95 Andrade Andrade
et al.
(2008) et al.
(Modelosmultiespecies) 𝐵𝐵 = 10 𝑡𝑡
0,95 0,95 (2008)Andrade et al.
multiespecies)
maderables 𝐵𝐵 = 10 ((−0,94+1,32∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)+1,14∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(ℎ𝑡𝑡 )) Segura (2008)
(2005)
multiespecies) 0,95 (2008)
Árboles
(Cordia alliodora,
Árboles 0,96
Árboles
maderables
Cedrela odorata)
maderables 𝐵𝐵 =𝐵𝐵 10 ((−0,94+1,32∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)+1,14∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(ℎ
= 10((−0,94+1,32∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)+1,14∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(ℎ𝑡𝑡))
𝑡𝑡 )) Segura
Segura (2005)
(2005)
Árboles ((−0,94+1,32∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)+1,14∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(ℎ𝑡𝑡 ))
maderables
(Cordia alliodora,
(Cordia alliodora, 𝐵𝐵 = 10((−0,94+1,32∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)+1,14∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(ℎ ))
0,96
0,96 Segura (2005)
maderables
Cedrela odorata) 𝐵𝐵 = 10 𝑡𝑡 Segura (2005)
(Cordia alliodora,
Cedrela
Pithecellobium odorata) 0,96
(Cordia alliodora, 0,96
Cedrela odorata)
guachapele, Brown &
Cedrela odorata)
Pithecellobium
Pithecellobium
acacia glomerata,
guachapele,
guachapele, 0,92 Iverson
Brown
Brown & & (1992)
Pithecellobium
Croton sp,
acaciaCarica
glomerata, 𝐵𝐵 = 21,30 − 6,95 ∗ (𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑) + 0,74 ∗ (𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑) 2
0,92 Iverson (1992)
acacia
Pithecellobium glomerata, 0,92 Iverson (1992)
guachapele,
papaya,
Croton Croton
Guarea sp, Carica
sp, Carica 𝐵𝐵 =𝐵𝐵 21,30
= 21,30 −− 6,95
6,95 (𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)++0,74
∗ ∗(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑) (𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)22
0,74∗∗ (𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑) Brown &
guachapele, Brown &
acacia
trichiliodes
papaya, glomerata,
papaya, Guarea
Guarea 0,92 Iverson (1992)
acacia glomerata, 0,92 Iverson (1992)
Croton trichiliodes
sp, Carica
trichiliodes 𝐵𝐵 = 21,30 − 6,95 ∗ (𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑) + 0,74 ∗ (𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)22
Croton sp, Carica 𝐵𝐵 = 21,30 − 6,95 ∗ (𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑) + 0,74 ∗ (𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑)
papaya, Guarea AndradeAndrade
et al. et al.
papaya,
Theobroma Guarea
cacao 𝐵𝐵 = 10 ((−1,625+2,63∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑 )) ))
((−1,625+2,63∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑3030 0,98 Andrade et al.
(2008)
trichiliodes
Theobroma cacao 𝐵𝐵 = 10 0,98 (2008)
Theobroma cacao
trichiliodes 𝐵𝐵 = 10((−1,625+2,63∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑30 )) 0,98 (2008)
Andrade et al.
B:TheobromaB:B:biomasa
biomasa biomasa
aérea aérea
aéreatotal
total total(kg/árbol);
(kg/árbol);
(kg/árbol); dap: dap:diámetro
diámetro
dap: diámetroaa la altura deldel
a la altura
laaltura
altura pecho
30 ))pecho
del (1,30m)
pecho pecho (cm); h
(1,30m)
(1,30m) t: altura
(cm);
(cm); total
hAndrade (m);et
ht: al-
t: altura
Log:
al. (m); Log:
total
B: biomasa
Logaritmo cacao
aérea total
baseLog: (kg/árbol);
10; dap 𝐵𝐵
30: diámetro
=
dap: 10 ((−1,625+2,63∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑
diámetro
del tronco a
a 30cm la del
de altura
30 )) del (cm). (1,30m) 0,98
(cm); h : altura (2008)
total (m); Log:
Theobroma
Logaritmo tura
Logaritmo basecacao
total
base(m);
10; dap
10; dap Logaritmo
30: diámetro
: diámetro𝐵𝐵 =del base
10
del
((−1,625+2,63∗𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿(𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑𝑑
10; dap
tronco
tronco aa30cm30: diámetro
30cm dede altura
altura (cm). tronco a 30cm
(cm). 0,98 de taltura (cm). (2008)
30

B: biomasa aérea total (kg/árbol); dap: diámetro a la altura del pecho (1,30m) (cm); h : altura total (m); Log:
B: biomasa aérea total (kg/árbol); dap: diámetro a la altura del pecho (1,30m) (cm); ht:t altura total (m); Log:
Logaritmo base 10; dap30: diámetro del tronco a 30cm
354 de altura (cm).
Logaritmo base 10; dap30: diámetro del tronco a 30cm de altura (cm).
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La biomasa total es el resultado de la suma de la biomasa RESULTADOS Y DISCUSIÓN

aérea y abajo del suelo. El almacenamiento de carbono en la
biomasa, se calculó utilizando el valor default de fracción de Biomasa arriba y abajo del suelo en plantaciones de ca-
carbono (0,5) (IPCC, 2003). La tasa de fijación de carbono cao. En general, en términos de biomasa total, el estudio
para árboles de sombrío e individuos de cacao fue estimada presentó valores notables, tanto para los SAF, que incluyen
dividiendo el almacenamiento de carbono entre la edad pro- especies maderables con frutales (SAF- MaFr), tal como iguá
medio de cada componente, la cual, fue valorada mediante (Albizia guachapele), cedro (Cedrela odorata), nogal cafete-
una entrevista al productor o administrador de la finca. La ro (Cordia alliodora), bayo (Acacia glomerata Benth), jobo
tasa de fijación fue cuantificada en términos de CO2e, usan- (Spondias mombim), papayo (Carica papaya) y aguacate
do una constante de 3,67 (IPCC, 2006), que consiste en la (Persea americana), con 122t/ha, así como los SAF, que
relación de pesos moleculares del CO2 y el C. Consecuen- solo albergan especies frutales (SAF-Fr), fijando 72,5t/ha. La
temente, la producción anual de cacao fue consultada a los biomasa aérea de estos dos sistemas de producción (101,2
productores y fue empleada para estimar la tasa de fijación y 59,5t/ha, respectivamente) superó estadísticamente (p <
de carbono, por unidad de cacao producido. 0,05), en un 7 a 16%, a la los SAF- Aguacate (SAF- Ag), SAF-
Cítricos, SAF- Maderables (SAF- Ma) y sistema en monoculti-
Análisis estadístico. Los datos colectados fueron analiza- vo (Mo) (Figura 3) y fue el principal componente de biomasa,
dos con un diseño experimental, completamente al azar, me- tal como afirman otros autores (Andrade et al. 2014; Andra-
diante un análisis de varianza. Se realizó la prueba de Shapiro de et al. 2013; Segura & Andrade, 2008). De igual forma, se
Wilk, para determinar la normalidad de los datos y, para eva- detectaron diferencias significativas (p < 0,05) en la biomasa
luar la significancia estadística, se realizó una comparación abajo del suelo, entre sistemas de producción, en un rango
de medias, empleando la prueba LSD Fisher (p < 0,05). Los entre 5,3 y 20,8t/ha (Figura 3).
análisis estadísticos se ejecutaron en el software Infostat (Di
Rienzo et al. 2009).

SAF- Ma Fr: cacao maderables frutales; SAF- Fr: cacao frutales; SAF- Ag:
cacao aguacate; SAF-Ci: cacao cítricos; SAF-Ma: cacao maderables; Mo:
Monocultivo. Las barras de error corresponden al error estándar. Diferentes
letras indican diferencias significativas (p < 0,05) entre sistemas de producción
de cacao.

Figura 3. Biomasa arriba y abajo del suelo, en sistemas de producción de cacao más dominantes, de las zonas de Rovira y
Falan, Tolima.

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Los hallazgos de este estudio guardan relación con la investi- El alto almacenamiento de carbono en los SAF con madera-
gación desarrollada por Albrecht & Kandji (2003), en SAF, en bles y frutales, se debió a la cantidad de especies forestales
zonas bajas húmedas de Sudamérica, entre 39 y 102t C/ha; asociadas a las plantas de cacao. Estos sistemas presentan
sin embargo, Corral et al. (2006) reportan 121t C/ha, en SAF maderables, tal como como iguá (Albizia guachapele), ce-
con cacao, en dos zonas agroecológicas del litoral Ecuato- dro (Cedrela odorata), nogal cafetero (Cordia alliodora) y
riano. Por su parte, Arce et al. (2008) encontraron mayor bayo (Acacia glomerata Benth) y frutales, como jobo o ci-
carbono en biomasa arriba del suelo, en SAF con cacao, que ruela (Spondias mombim), papayo (Carica papaya) y agua-
en SAF con banano y rastrojos, en fincas indígenas de Tala- cate (Persea americana). Estas especies son las más repre-
manca, Costa Rica (36,5 vs 24,0 vs 23,5t C/ha, respectiva- sentativas, con edades de entre 15 y 20 años y almacenan
mente). Andrade et al. (2013) estimaron almacenamientos gran cantidad de carbono en su biomasa.
de carbono, de 28,8 y 33,6t C/ha, en cacaotales arbolados
del norte del Tolima, Colombia. Ortiz et al. (2008) estimaron valores similares, en SAF con
cacao y Cordia alliodora, de 25 años de edad, en Changui-
Almacenamiento y tasa de fijación de carbono en bio- nola, Panamá (43 y 62t C/ha). Estos resultados, también son
masa en plantaciones de cacao. Se detectaron diferencias similares a los hallazgos de Andrade et al. (2008), en fincas
significativas (p < 0,05) en el almacenamiento de carbono cacaoteras indígenas de Talamanca, Costa Rica: 100 y 50t C/
en biomasa total, entre los diferentes tratamientos. El siste- ha, en bosques de galería y SAF con cacao, respectivamen-
ma SAF con maderables y frutales (SAF- MaFr) presentó la te. En la región de San Martín (Perú), Concha et al. (2007) re-
mayor acumulación de carbono, seguido del SAF con fruta- portaron datos superiores a 40 t C/ha, para SAF con cacao,
les (SAF- Fr), SAF con aguacate (SAF- Ag) y SAF con cítricos de 12 y 20 años. Estos sistemas incluían especies, como
(SAF- Ci) (61,0 vs 36,3 vs 31,7 vs 31,5t C/ha, respectivamen- el cedro (Cedrela odorata), shaina (Colubrina glandulosa) y
te). Los SAF con maderables (SAF- Ma) y los cacaotales en frutales, como guamo (Inga sp.), papaya (Carica papaya) y
monocultivo (Mo) presentaron los menores almacenamien- mango (Mangifera indica). Estos resultados son similares a
tos de carbono, en este componente (19,0 vs 13,8t C/ha, los hallazgos del presente estudio en SAF, con frutales de 20
respectivamente) (Figura 4). años de edad (61,0t C/ha). Estas estimaciones y la literatura

SAF- Ma Fr: cacao maderables frutales; SAF- Fr: cacao frutales; SAF-
Ag: cacao aguacate; SAF-Ci: cacao cítricos; SAF-Ma: cacao maderables;
Mo: Monocultivo. Las barras de error corresponden al error estándar.
Diferentes letras indican diferencias significativas (p < 0,05) entre sistemas
de producción de cacao.

Figura 4. Almacenamiento de carbono en biomasa total, en los sistemas de producción de cacao más dominantes, de Falan
y Rovira, Tolima.

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Artículo Científico Marín Q., M. del P.; Andrade, H.J.; Sandoval, A.P.: Fijación carbono cacaotales

científica confirman la importancia de los SAF, como estra- ha/año, lo que corresponde a 64,3 y 46,3 kg CO2e/kg ca-
tegias para mitigar el cambio climático (Segura & Andrade, cao producido, respectivamente), mientras que los de menor
2008; 2012; Andrade et al. 2014). tasa resultaron ser el SAF con frutales, el SAF con made-
rables y frutales, el SAF con maderables y el monocultivo
La producción de cacao fue estadísticamente similar (p > (13,5; 13,3; 9,4 y 8,3t CO2e/ha/año, respectivamente). La-
0,05) en los sistemas de producción, evaluados: entre 308 ± peyre et al. (2004) estimaron tasas de fijación de 11,4t CO2/
36 y a 592 ± 308kg/ha/año (Tabla 2). Estos valores resultan ha/año, para SAF con cacao, de 15 años de edad, en San
bajos respecto a la producción en otras zonas y países, po- Martin, Perú. Andrade et al. (2013) valoraron en 1,1t/ha/año,
siblemente, debido a deficiencias en el manejo, tal como el la fijación de carbono, en cacaotales del norte del Tolima,
retraso en la recolección de mazorcas maduras, errores en Colombia.
el proceso de injertación de plantas, condiciones climáticas
no apropiadas y ataque de enfermedades, como la Monilia; Las máximas tasas de fijación, se mostraron en los primeros
por ejemplo, Segura (2005) reporta valores de rendimiento 8 años; tal es el caso de los SAF con cítricos, que tiene es-
similares en SAF con cacao, en la zona de Talamanca, Costa pecies, como Citrus reticulata y C. sinensis y los SAF con
Rica (500 kg/ha/año), una de las zonas de menor producción aguacate, con edades entre 4 y 8 años. Resultados similares
en el país. los reporta Pocomucha & Alegre (2013), donde determina-
ron que la edad del sistema agroforestal y densidad de árbo-
Se estimó, que los sistemas de producción de cacao fijan les forestales son las variables que indican una correlación
carbono atmosférico en biomasa total, a una tasa que varía significativa con el potencial de carbono almacenado. Uma-
estadísticamente (p < 0,05), entre ellos: 8,3 a 17,7t CO2/ ña & Conde (2013), por su parte, reportaron 15,5t CO2e/ha/
ha/año (Tabla 2). El SAF con cítricos y el SAF con aguacate año, para el SAF con cacao y aguacate, en Falan, Tolima.
presentaron la mayor fijación de carbono (17,7 y 16,9t CO2/ Estos hallazgos concuerdan totalmente con los resultados

Tabla 2. Fijación de carbono en biomasa total de SAF, en plantaciones de cacao en Rovira y Falan, Tolima, Colombia.

SAF- SAF Maderables - SAF- SAF- SAF- Monocultivo

Maderables frutales Frutales Aguacate Cítricos

kg/ha/año
Producción de cacao 316 ± 101,3 a 366 ± 66,6 a 308 ± 36,3 a 591 ± 308,3 a 525 ± 338,1 a 312 ± 62,5 a

Arbustos de cacao t CO2e/ha/año

Arriba del suelo 5,55 ± 1,2 ab 2,8 ± 0,5 bc 5,3 ± 0,8 ab 2,1 ± 0,3 c 2,9 ± 0,3 bc 7,6 ± 2,0 a
Abajo del suelo 1,3 ± 0,3 ab 0,75 ± 0,1 bc 1,3 ± 0,2 ab 0,6 ± 0,1 c 0,8 ± 0,1 bc 1,8 ± 0,4 a
Total 6,9 ± 1,4 ab 3,6 ± 0,6 bc 6,6 ± 0,9 ab 2,7 ± 0,4 c 3,7 ± 0,4 bc 9,4 ± 2,4 a

Árboles de sombra
Arriba del suelo 1,3 ± 0,6 c 9,6 ± 1,1 ab 6,5 ± 1,4 b 13,2 ± 1,8 a 12,6 ± 2.9 a 0,0 ± 0,0 c
Abajo del suelo 0,0 ± 0,0 b 0,3 ± 0,0 b 0,3 ± 1,0 b 1,1 ± 0,3 a 1,5 ± 0,4 a 0,0 ± 0,0 b
Total 1,3 ± 0,6 c 9,9 ± 1,1 b 6,8 ± 1,5 b 14,3 ± 1,9 a 14,1 ± 3,1 a 0,0 ± 0,0 c

Total
Arriba del suelo 6,9 ± 1,5 c 12,5 ± 1,1 ab 11,7 ± 1,6 a 15,3 ± 1,6 a 15,4 ± 2,8 a 7,6 ± 2,0 bc
Abajo del suelo 1,4 ± 0,3 bc 1,0 ± 0,1 c 1,7 ± 0,2 abc 1,7 ± 0,2 abc 2,3 ± 0,3 a 1,8 ± 0,4 ab
Total 8,3 ± 1,8 b 13,5 ± 1,2 ab 13,3 ± 1,7 a 16,9 ± 1,8 a 17,7 ± 2,9 a 9,4 ± 2,4 b
Total kg CO2e/kg
31,7 ± 6,84 b 39,3 ± 5,7 ab 46,0 ± 8,7 ab 46,3 ± 13,8 ab 64,3 ± 17,4 a 30,0 ± 7,8 b

SAF: sistemas agroforestales. Los valores corresponden a la media ± error estándar. Diferentes letras indican diferencias
significativas (p < 0,05) entre sistemas de producción de cacao.

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Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica 19 (2): 351 - 360 Julio - Diciembre 2016

de esta investigación (Tabla 2) e indican la importancia de la BIBLIOGRAFÍA

edad y el tipo de asociación en la fijación de carbono, ser-
vicio ecosistémico, importante en la actualidad (Andrade et 1. ALBRECHT, A.; KANDJI, S.T. 2003. Carbon sequestra-
al. 2014); por otro lado, Concha et al. (2007), para SAF con tion in tropical agroforestry systems. Agriculture,
cacao–guamo, de 5 años y SAF con cacao y frutales, con Ecosystems and Environment. 99(3):15-27.
guamo, mandarina y naranja, en la región de San Martin -
Perú (21,3 y 7,3t CO2/ha/año, respectivamente). 2. ANDRADE, H.J.; SEGURA, M.; SOMARRIBA, E.; VILLA-
LOBOS, M. 2008. Valoración biofísica y financiera
De acuerdo con los resultados anteriores, las plantaciones de la fijación de carbono por uso del suelo en fin-
de cacao en SAF y monocultivo secuestraron carbono at- cas cacaoteras indígenas de Talamanca, Costa Rica.
mosférico, en un rango de 8,3 a 17,7t CO2e/ha/año. El SAF Agrofor. Américas. 46:89-96.
con cítricos y el SAF con aguacate, que tienen árboles de Ci-
trus reticulata, C. sinensis y Persea americana, presentaron 3. ANDRADE, H.J.; FIGUEROA, J.; SILVA, D. 2013. Alma-
la mayor tasa de fijación, con valores de 17,7 y 16,9t CO2/ha/ cenamiento de carbono en cacaotales (Theobroma
año, correspondiente a 64,3 y 46,3kg CO2e/kg cacao, res- cacao) en Armero-Guayabal (Tolima-Colombia).
pectivamente. De la misma forma, los SAF con maderables Scientia Agroalimentaria. 1:6-10.
y frutales contuvieron el mayor carbono, con valores de 61,0t
C/ha. 4. ANDRADE, H.J.; SEGURA, M.; CANAL, D.S.; GÓMEZ,
M.; MARÍN, M.; SIERRA, E.; GUEPENDO, I.; ALVARA-
El uso de árboles en las plantaciones de cacao favorece la DO, J.; FERIA, M. 2013. Estrategias de adaptación al
diversificación de la producción, la seguridad alimentaria y la cambio climático en sistemas de producción agríco-
generación de servicios ecosistémicos. Los SAF con cítricos la y forestal en el departamento del Tolima. Ibagué.
y aguacate aportaron más al almacenamiento de carbono en Colombia. Sello editorial Universidad del Tolima.
la biomasa total, destacando que los sistemas, en general, 99p.
son ambientalmente sostenibles, en términos de mitigación,
al cambio climático. Estos sistemas tendrían un potencial 5. ANDRADE, H.J.; SEGURA, MA.; CANAL, D.S.; FERIA,
importante para involucrarlos en proyectos REDD+. M.; ALVARADO, J.J.; MARÍN, L.; PACHÓN, D.; GÓ-
MEZ, M. 2014. The carbon footprint of coffee produc-
Es importante incentivar el desarrollo de investigaciones, tive chains in Tolima, Colombia. En: Oelbermann, M
que permitan identificar la importancia de la fijación de car- (ed.). Sustainable agroecosystems in climate change
bono en los SAF con cacao, más dominantes del país y, de mitigation. Ed. Wageningen Academic Publishers.
esta manera, generar proyecciones futuras y negociaciones, The Netherlands. p.53-66.
por pago de servicios ambientales. Se recomienda a los pro-
ductores de cacao, de la zona de Rovira y Falan, el esta- 6. ARCE, N.; ORTIZ, E.; VILLALOBOS, M.; CORDERO, S.
blecimiento de SAF, especialmente, con árboles frutales, en 2008. Existencias de carbono en charrales y siste-
principio, por especies, como el mango (Manguifera indica) mas agroforestales de cacao y banano de fincas in-
la Guanabana (Annona muricata), el Aguacate (Persea ame- dígenas bribri y cabécar de Talamanca, Costa Rica.
ricana), la Papaya (Carica papaya) y la Mandarina (Citrus Agrofor. Américas. 46:30-33.
sinensis), como una estrategia para la captura de carbono,
en la cadena de producción de chocolate en Colombia. 7. BROWN, S.; IVERSON, L.R. 1992. Biomass estimates
for tropical forests. World Resources Review 4:366-
Agradecimientos: Los autores agradecen al comité central 384.
de investigaciones de la Universidad del Tolima, por la finan-
ciación del proyecto de investigación número 1330213, a 8. BROWN, S.; LUGO, A. 1984. Biomass of tropical fo-
través de la convocatoria 011-13 de 2013. A los productores rests: A new estimate based on forest volumes. Ed.
cacaoteros de las zonas de Falan y Rovira, quienes facilitaron Science.1293p.
el ingreso a las plantaciones, para el desarrollo experimental
del estudio. Conflictos de intereses: El manuscrito fue pre- 9. CAIRNS, M.A., BROWN, S.; HELMER, E.H.; BAUM-
parado y revisado con la participación de todos los autores, GARDNER, G.A. 1997. Root biomass allocation in
quienes declaramos que no existe conflicto de intereses que the world’s upland forests. Oecologia 111:1-11.
ponga en riesgo la validez de los resultados presentados.
10. CIFUENTES, M. 2010. ABC del cambio climático en Me-
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Cómo citar:

Marín Q., M. del P.; Andrade, H.J.; Sandoval, A.P. 2016. Fijación de carbono atmosférico en la biomasa total de sistemas de
producción de cacao en el departamento del Tolima, Colombia. Rev. U.D.C.A Act. & Div. Cient. 19(2): 351-360.

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